Вопросы

6.1. Укажите, какими путями недостаток воды может влиять на рост побегов. Что поражается в каждом случае? Какой эффект сохраняется, даже если растение получит впоследствии достаточно воды? Почему?

6.2. Как сочетает растение необходимость сберегать воду с другими своими потребностями?

6.3. Что обусловливает поглощение воды корнями: а) при интенсивной транспирации? б) при слабой транспирации? Каков наиболее вероятный путь передвижения воды из почвы в ксилему? Зависит ли поглощение воды корнями в двух указанных выше случаях от какой-нибудь структурной особенности корня? Поясните свой ответ.

6.4. Фермеры редко удобряют посевы во время засухи, поскольку они на опыте убедились в том, что это может принести вред. Объясните, почему это так.

6.5. Засуха и засоленность почвы в какой-то мере сходно влияют на поглощение воды растением. Укажите, чем это объясняется.

6.6. У растения, корни которого погружены в чистую воду, при добавлении к ней соли может наблюдаться временное завядание, однако через несколько часов его тургесцентность, вероятно, восстановится. Объясните это явление.

6.7. Иногда, чтобы определить интенсивность транспирации, на поверхность листа помещают бумагу, пропитанную раствором хлористого кобальта. В высушенном состоянии такая бумага имеет голубой цвет, а во влажном - розовый. По скорости порозовения бумаги судят об интенсивности транспирации. Каковы ошибки этого метода?

6.8. Почему а) ветер усиливает транспирацию? б) опушенность листьев уменьшает их нагревание на солнечном свету?

6.9. Проследите путь молекулы воды от капли дождя, упавшей на почву, до водяного пара, поступающего в воздух из транспирирующего листа растения в растительном сообществе. Опишите соответствующие процессы и укажите, какие физические силы управляют ими на каждой стадии.

6.10. Некоторые бактерии вызывают завядание зараженных растений в условиях, при которых здоровые растения остаются тургесцентными. Каковы возможные механизмы такого воздействия?

6.11. Объясните, почему вода поднимается к вершинам высоких деревьев, тогда как механическим всасывающим насосом ее можно поднять не более чем на 10 м. Какие условия необходимы для такого подъема?

8.12. Растение теряет воду вследствие очень отрицательного водного потенциала атмосферы. Как бы вы объяснили это утверждение: а) чисто описательно, небиологу? б) исходя из понятия свободной энергии? Если нужно, воспользуйтесь схемами. Каким образом низкий водный потенциал атмосферы обусловливает поглощение воды из почвы?

6.13. Как можно измерить скорость передвижения воды в стволе дерева, не нарушая его целостности?

6.14. Что предотвращает разрыв водных столбов в ксилеме? Почему считается, что разрыв все же может происходить? I

6.15. Гриб Helminthosporium maydis (возбудитель гельминтоспориоза кукурузы, погубившего в 1970 г. в США большую часть посевов этой культуры) заставляет растение-хозяина "голодать", резко ограничивая скорость его фотосинтеза. Это ограничение отчасти вызывается нарушением поглощения калия. Укажите, как связаны поглощение калия и фотосинтез.

6.16. Открывание устьиц объясняют тем, что: а) поглощается калий, б) в результате этого возникает необходимая осмотическая сила и в) внутри замыкающих клеток этой осмотической силой порождается давление, которое и приводит к открыванию устьиц. Опишите экспериментальные методы, которые позволили бы проверить эти три утверждения.

6.17. Вычислите ψ_кл, ψ_π и ψ_д для клеток в тонком срезе растительной ткани, используя метод, описанный в подписи к рис. 6.4. При этом исходите из того, что ткань, погруженная в 0,55 м раствор сахарозы, не изменяет своего веса, а в 0,7 м растворе сахарозы 50% клеток плазмолизированы. Каковы ошибки этого метода?

6.18. Допустим, что осмотический потенциал клеточного сока равен - 20 бар. Какими должны быть при этом значения водного потенциала и потенциала давления клетки: а) при начинающемся плазмолизе и б) при полном тургоре, если мы примем, что осмотический потенциал по мере разбавления клеточного сока не меняется? Воспользуйтесь обозначениями, приведенными в п. 6.17.