Teoretická časť

Transport roztokov v rastline prebieha najmä vo vodivých pletivách. Tieto vodivépletivá sú tvorené drevom (xylém) a lykom(floém). Drevo slúži na transport vody s minerálnymi látkami (iónmi) z koreňovej sústavy do listov. Cez lyko sú transportované organické látky do všetkých častí rastliny. Vstup látky do bunky prebieha niekoľkými spôsobmi:

• fyzikálnymi mechanizmami ako osmóza a difúzia

• aktívnym transportom

• pinocytózou

• fagocytózou

Difúzia

Ide o fyzikálny proces pri kotrom sa vyrovnáva rozdiel v koncentrácii rozpustenej látky vnútri bunky a mimo nej. Rýchlosť difúzie je priamo úmerná koncentračnému spádu anepriamo úmerná veľkosti difundujúcich molekúl. Takýmto spôsobom môže do bunky vniknúť len látka, pre ktorú je cytoplazmatická membrána priepustná = permeabilná. Medzi takéto látky patrí napríklad alkohol, močovina, liečívá, jedy a farbivá. Možným prípadom vzniku difúzie v živej bunke nie je len rozdiel koncentrácie látok mimo bunky a v jej vnútri, ale aj regulácia jej metabolickej činnosti.

Osmóza

Ak je pre látku cytoplazmatická membrána semipermeabilná = polopriepustná, potom membránou prechádza len rozpúšťadlo (voda), kým látky v nej rozpustené ňou neprechádzajú. Voda prechádza z miesta s menšou koncentráciou do miesta s väčšou koncentráciou, pričom cytoplazmatická membrána utvára osmotickú bariéru buniek. V takomto prípade určuje rozdiel osmotického tlaku vnútri bunky a mimo nej rýchlosť prenikania vody. Tedaplat, že ak dáme bunku do prostredia s nižším osmotickým tlakom (hypotonický roztok), voda do nimch ustavične preteká, objem bunky sa zväčšuje a môže dokonca prasknúť (plazmoptýza). Aby sme udržali bunky v živných roztokoch živé, treba im zaručiť izotonické prostredie.

Aktívny transport

Prenos látky do bunky závisí od metabolicko energetických procesov. Ide vlastne o jednosmernú permeabilitu, lebo bunka si vyberá aktívne len potrebné látky z vonkajšieho prostredia a prenáša ich cez cytoplazmatickú membránu do vnútorného prostredia. Tento mecanizmus však nie je stále objasnený úplne. Teórie objasnenia: Lipoidová teória, Teória pórov, Teória kontraktílnych molekúl a Teória enzymatického prenosu.

Príjem vody rastlinou

Primárnym zdrojom vody pre väčšinu rastlín je pôda alebo prostredie, s ktorým bývajú korene spojené. Koreňová absorbcia vody je založená na pasívnom osmotickom nasávaní vody, no altívny transportný proces ženie ióny cez štruktúru primárneho koreňa do centrálneho valca a do ciev, čím sa vlastne udržuje príslušný koncentračný gradient. Celý proces koreňovej absorbcie je efektívnou zložkou transportu vody len pokiaľ neprekročí vonkajšia molárna koncentrácia hodnotu 10-3. Potom už výraznou formou porušená semipermeabilita membrány a tým aj výkonnosť tvorby koncentračného gradientu. Príjem vody je základom a nevyhnutnou podmienkou pre ďalší transport vody v rastline.

Koreňový vztlak

Je to tlak vznikajúci v koreňoch, ktorý má za následok vytláčanie vodného roztoku do nadzemných častí rastliny. Dá sa sledovať aj voľným okom pri odrezaní koreňa. Všetky typy koreňov prijímajú vodný roztok osmózou. Z koreňa sa týmto vztlakom dostane vodný roztok do vodivých buniek stonky. Vplyvom transpirácie vzniká vo vodivých pletivách podtlak, ktorý sa v stĺpcoch vody v cievach dostáva až do koreňa a spôsobuje ťah vody transpiračným tokom.

Transport vody

Do procesu vedenia vody v rastline zasahuje už spomenutý koreňový vztlak. No hlavným "motorom" pohybu vody v xyléme je znižovanie hodnoty koncentračného gradientu medzi základoma vrškom rastliny (list, stonka). Ide o tzv. Transpiračný prúd. Fyzikálnou hybnou silou, bezprostreden zodpovednou za pasívny diaľkový transport vody v rastline sú adhézne sily, zväzujúce molekuly vody v intermicelárnych priestoroch s polysacharidmi bunkových stien. Priemer týchto mikrokapilárnych dráh sa pritom pohybuje na úrovni niekoľkých desiatok nanometrov v závislosti od typu rastliny. Dôsledkom transpiračného prúdu je:

• odber tepla z povrchu rastliny (najmä listov)

• diaľkový transport látok rastlinou

• odber vody z centrálneho valca primárnych koreňov a tým niekoľkonásobné zvýšenie vstrebávania vody z vonkajšieho prostredia

Transpiračný prúd

Je to súvislý stĺpec vody v rastline. Má na neho vplyv strata vody z listov tranpiráciou, ktorá spôsobuje, že koncentrácia minerálnych látok vo vakuolách buniek listov je oveľa vyššia ako v bunkách uložených "hlbšie" v rastline. Následkom týchto procesov sa voda pohybuje osmoticky smerom k povrchu, čo má za následok posun ďalšej vody pomocou kapilarity cez drevnaté vodivé pletivo xylémv stoke a koreni. To má za následok, že korene potom prijímajú väčšie množstvo vodného roztoku.

Turgor

Ide o vnútorné napätie vznikajúce pôsobením obsahu bunky na bunkovú stenu. Ak sú bunky turgescentné, znamená to, že voda sa osmoticky dostáva dovnútra vakuol v bunkách a tým sa vakuola roztiahne najviac, ako je to možné. Voda tu pritomk rozpúšťa minerálne látky a cukry. Turgor sa pritom rovná tlaku pevných bunkových stien pôsobiacemu proti nemu. Tento stav je pri zdravých rastlinách. Navonok je pozorovateľný vzpriamenosťou a pevnosťou rastliny.