Proces mieszania się ze sobą cząsteczek spowodowany ich przypadkowymi, spontanicznymi ruchami, prowadzący do spontanicznego lecz postępującego przemieszczania się substancji z obszaru, w którym stężenie tej substancji jest większe do obszaru w którym stężenie tej substancji jest mniejsze
Osmoza
Dyfuzja cząsteczek rozpuszczalnika najczęściej wody poprzez błonę półprzepuszczalną oddzielającą roztwory o różnym stężeniu przy jednoczesnym zahamowaniu przenikania cząstek ciała rozpuszczonego, woda przenika od roztworu hipotonicznego w kierunku hipertonicznego
Przepływ masowy wody
Zachodzi pod wpływem różnicy ciśnienia działającego na układ, podstawowy mechanizm warunkujący przemieszczanie się wody na duże odległości w elementach przewodzących (ksylem), może stanowić mechanizm przepływu wody w glebie
Odwrócona osmoza
Wymuszona dyfuzja rozpuszczalnika przez błon półprzepuszczalną rozdzielającą dwa roztwory o różnym stężeniu, zachodzi od roztworu o wyższym stężeniu substancji rozpuszczonej do roztworu o stężeniu niższym, zwiększając różnicę stężeń obu roztworów, musi zostać wywołana przyłożeniem do membrany ciśnienia o większej wartości i skierowanego przeciwnie niż ciśnienie osmotyczne
Jony potasu zwiększają przepuszczalność błon komórkowych dla jonów i cząstek barwnika, natomiast jony wapnia zmniejszają przepuszczalność błon dla jonów i cząstek barwnika
Plazmoliza graniczna
Roztwór wywołujący plazmolizę u 50% komórek (plazmoliza kątowa) i brak plazmolizy u 50% komórek, odpowiada wartości osmotycznej komórki
Ustalenie dokładnej wartości osmotycznej komórki
Przygotowanie roztworów o pośrednich stężeniach np: 0,3M, 0,32M, 0,34M, 0,36M,...0,4M
Plazmoliza
Zjawisko w komórkach roślinnych w roztworze hipertonicznym, polegające na odstawaniu cytoplazmy od ściany komórkowej w jednym lub paru miejscach (plazmoliza kątowa), z upływem czasu zjawisko to się pogłębia przy jednoczesnym zmniejszaniu objętości wakuoli (plazmoliza wklęsła, wypukła)
Deplazmoliza
Zjawisko w komórkach roślinnych w roztworze hipotonicznym, polegające na pobieraniu wody przez komórkę
Roztwór równy sile ssącej tkanki
Roztwór, w którym tkanka bulwy ziemniaka nie zmienia wymiarów (woda nie wnika ani nie wypływa z tkanki)
Siła ssąca
Siła odpowiedzialna za wnikanie wody do komórki roślinnej, powstaje jako różnica między potencjałem osmotycznym (PO) a ciśnieniem turgorowym komórki (cT): S = PO - cT, osiąga większą wartość przy większym niedoborze wody w komórce, wywołanym np. intensywną transpiracją
Substancje osmotycznie czynne
Sacharoza i NaCl, po rozpuszczeniu wywierają ciśnienie osmotyczne, na drodze osmozy woda jest odciągana z otaczającej tkanki
Zjawisko plazmolizy w komórkach wskazuje na przepuszczalny charakter błony komórkowej
Zabicie lub uszkodzenie żywej plazmy przez trucizny, wysoką temperaturę, stężone kwasy, zasady powoduje zanik selektywnej przepuszczalności, cytoplazma staje się przepuszczalna dla substancji zawartych w wakuoli, mogą one dyfundować na zewnątrz i odwrotnie
Pęcznienie
Szybkość pęcznienia nasion uzależniona od rodzaju akumulowanego materiału zapasowego, poszczególne substancje koloidalne cechuje różna zdolność pochłaniania wody, najsilniej pęcznieje białko, słabiej skrobia, a tłuszcze jako związki hydrofobowe nie pęcznieją prawie wcale
Temperatura
Znacznie przyśpiesza proces pęcznienia nasion, nie wpływa na maksymalny stopień pęcznienia, po pewnym czasie ilość pobranej wody przez pęczniejące nasiona w każdej temperaturze jest taka sama
Stężenie roztworu
Im większe, tym mniejsze pęcznienie, gdyż cząsteczki substancji rozpuszczonej wiążą wodę siłami elektrostatycznymi w otoczkach hydratacyjnych i utrudniają koloidom imbibicję
Punkt izoelektryczny
Punkt, w którym kwasowe i zasadowe grupy białka znajdują się w równowadze, przy tym pH trwałość roztworu białka jest najmniejsza, a pewne białka ulegają nawet samorzutnemu wytrąceniu się, punkt izoelektryczny koloidów białkowych leży przy pH około 5, pęcznienie w punkcie izoelektrycznym jest najmniejsze
Aparaty szparkowe
W świetle otwierają się, w ciemności zamykają, reagują też na temperaturę (0 OC i powyżej 30 OC szparki zamykają się), zamykają się też przy deficycie wody w tkankach liścia
Aparaty szparkowe pędów trzykrotki przetrzymywanych w wysokiej temperaturze w ciemności bez wody są zamknięte i dlatego nie następuje odbarwienie wysuszonego papierka nasączonego chlorkiem kobaltowym
Bilans wodny
Różnica między ilością wody pobranej i wytranspirowanej przez roślinę, w długim przedziale czasowym powinien mieć wartość dodatnią, a przynajmniej oba składające się na niego procesy powinny się równoważyć, choć w krótszych odcinkach czasowych jeden lub drugi proces może przeważać, przyjmuje wartości ujemne w letni słoneczny dzień lub w czasie silnego wiatru
Czynniki wpływające na natężenie transpiracji
Stopień rozwartości szparek, temperatura (niedosyt wilgotności powietrza), siła wiatru (zwiększa siłę ssącą atmosfery)
Zgodnie z prawem Stephana natężenie parowania zwiększa się przy brzegu na skutek efektu brzeżnego
Bilans wodny przyjmuje wartości ujemne w letni słoneczny dzień lub w czasie silnego wiatru (warunki sprzyjające transpiracji, a niesprzyjające pobieraniu wody)
Czynniki klimatyczne wpływające na natężenie transpiracji
Temperatura, od której zależy niedosyt wilgotności powietrza
Siła wiatru, który usuwa znad szparek warstewkę bogatego w parę wodną powietrza a przez to zwiększający siłę ssącą atmosfery
Transpiracja podczas silnegowiatru silnie wzrasta
Efekt brzeżny
Przy brzegu para wodna porusza się nie tylko po torach prostopadłych do powierzchni parowania, ale również po torach ukośnych przez co wyraźnie zwiększa się wydajność transpiracji
Zgodnie z prawem Stephana natężenie transpiracji jest wprost proporcjonalne do średnicy otworów a nie do ich powierzchni
W warunkach sprzyjających pobieraniu wody (duża ilość wody dostępnej dla roślin), a niesprzyjających dla transpiracji (100 % wilgotności względnej powietrza) para wodna ulega skropleniu i woda przez hydatody wypływa w postaci ciekłej, ponieważ w tych warunkach w elementach przewodzących panuje dodatnie ciśnienie hydrostatyczne
Dodanie do podłoża sacharozy powoduje że roślina nie może pobierać wody na drodze osmozy, można tu mówić o suszy fizjologicznej
Odporność rośliny na deficyt wody
Zależy od grubości warstwy kutikuli, suberyny na powierzchni liścia
W warunkach deficytu wody aparaty szparkowe liścia szybko zamykają się i parowanie może zachodzić jedynie przez powierzchnię liścia
Natężenie transpiracji zależy od grubości warstwy kutikuli
Największą odporność na deficyt wody mają liście aloesu ponieważ posiadają najgrubszą warstwę kutikuli, mniejszą liście pszenicy a najmniejszą liście pelargonii
Droga przepływu wody w roślinie
1. Odcięcie pędu z kwiatem pod powierzchnią wody powoduje, że słup wody w elementach przewodzących nie ulega przerwaniu i barwnik jest podciągany w wiązkach przewodzących w pędzie a następnie przez mniejsze elementy przewodzące jest rozprowadzany po całych płatkach kwiatowych badanych roślin
2. Następnie z wiązek przewodzących przenika do przestrzeni międzykomórkowych a następnie do komórek w płatku wywołując zmianę zabarwienia
Świeża masa roślinna
Masa uwodnionej tkanki roślinnej
Sucha masa roślinna
Masa tkanki roślinnej po odwodnieniu wskutek wyparowania wody w 105 oC
Materiał „powietrznie suchy"
Materiał roślinny wysuszony w temperaturze pokojowej w powietrzu o wilgotności względnej 50% lub niższej
Woda wolna
Woda tworząca roztwory zawarte w przestworach międzykomórkowych, naczyniach, wakuolach, oraz część wody w cytoplazmie
Woda związana
Woda stanowiąca integralny składnik koloidów wewnątrzkomórkowych oraz błon
Liofilizacja
Odwodnienie tkanki przez sublimację pary wodnej z zamrożonej tkanki pod obniżonym ciśnieniem
Fermentacja alkoholowa
Beztlenowy rozkład cukrów prostych na alkohol etylowy i tlenek węgla IV
Czynniki wpływające na szybkość fermentacji alkoholowej