Elutegevus
Koguseliselt on vesi taimede peamine koostisosa. Maismaa taimede lehtedes on vett näiteks u. 80%. Ainult seemnetes on vett suhteliselt vähem - 12...15%.
Milles seisneb vee tähtsus?
Raku keemilised ja biokeemilised reaktsioonid saavad toimuda vaid vesilahuses. Suure soojusmahutavuse tõttu on vesi taimede termoregulaatoriks. Vett sisaldub taime kõikides elundites, kus ta moodustab pideva keskkonna ja seega kindlustab taime organite omavahelise seose. Vee kaudu toimub toitainete transport taimes. Paljud elutegevuse protsessid (paljunemine, kasv jne.) toimuvad vaid küllaldase vee olemasolul. Vesi moodustab taimedes pidevalt liikuva süsteemi.
Kuidas satub vesi taime?
Vesi imatakse taime juurte (juurekarvade) kaudu ümbritsevast keskkonnast, see liigub mööda taime ja eritatakse aurumisel. Vesi neeldub juurtesse peamiselt osmoosi teel. Osmoos on ainete (vee) liikumine läbi poolläbilaskva membraani (rakumembraani). Vesi liigub selles suunas, kus lahustunud ainete kontsentratsioon (hulk) on suurem. Järelikult, mida kõrgem on ainete kontsentratsioon rakumahlas, seda enam imavad juurekarvad vett. Kui vesi on tunginud vakuooli, tekib seal turgorrõhk. See surub tsütoplasma vastu rakukesta ja venitab viimase välja. Seetõttu ongi puitumata taimeosad tugevad. Turgorrõhk takistab vee juurdetulekut rakku.
Kuidas satuvad taime mineraalained?
Lisaks veele vajab taim ka vees lahustunud mineraalaineid. Need ei sisene rakku osmoosiga koos veega, sest rakumembraan laseb ioone halvasti läbi. Ioonid lähevad rakku adsorptsiooniga. Selle käigus ioonid, molekulid ja aatomid koonduvad juurekarvade pinnale, liituvad vastavate kandjatega (teatud molekulid), mis viivad ioonid läbi membraani tsütoplasmasse ja edasi vakuooli. Iga kandja transpordib vaid kindlaid väheseid aineid. Selline protsess nõuab energiat ja seetõttu kaasneb sellega hingamise intensiivsuse tõus.
Mis paneb taimes vee liikuma?
Vee liikumise taimes tagab transpiratsioonivool mööda pikki torujaid rakke - trahheesid ja trahheiide. Transpiratsioonivoolu tekke põhjuseks on transpiratsioon - veeauru eraldumine taimest õhku, mis toimub peamiselt lehtede kaudu. Veeaur satub rakuvaheruumidesse ja läheb läbi õhulõhede välja. Seda reguleerib õhulõhede avanemine ja sulgumine. Lisaks õhulõhedele toimub aurumine ka kogu ülejäänud lehe pinnalt. Kuigi tiheda kutiikula tõttu on aurumine sealt väiksem. Transpiratsioon sõltub temperatuurist, valgusest, tuulest, õhu suhtelisest niiskusest ja vee hulgast taimes. Kui vesi aurub taimest, tekib algul rakukestas, siis kogu rakus, veevaegus. Sel viisil tekib imamisjõud, mille tõttu võtavad veevaeguses rakud algul vee ära naaberrakkudest ja nii edasi kuni soonteni, mis vett transpordivad. Ka see toimub osmoosiga. Transpiratsioon aeglustub madalal temperatuuril, kõrge õhuniiskuse puhul (udu, vihm) või kui taimes on vähe vett. Õhu kiirem liikumine lehe pinnal (tuul) kiirendab transpiratsiooni.
Milliseid mineraalaineid taimed vajavad?
Keemilise olemuse järgi võib mullast saadavad elemendid jagada 2 rühma: mittemetallid (N, S, P, Cl jt) ja metallid (Ca, K, Mg, Fe jt.). Mittemetallid satuvad taime enamasti vastavate soolade anioonidena (negatiivse laenguga ioonid). Nad on vajalikud orgaaniliste ainete moodustumiseks. Metallid satuvad taime katioonidena (positiivse laenguga ioonid). N: Mg on klorofülli koostises, raud ja vask ensüümide koostises jne. On kindlaks tehtud, et taime edukaks kasvuks on vajalik eelkõige 7 elemendi esinemine mullas: K, Ca, Mg, Fe, S, P, N. Tõsi küll, tegelikult vajab taim kasvuks veel teisigi elemente.
TAIMEDE HINGAMINE
Kuidas taimed hingavad?
Hingamine on orgaaniliste ainete (eelkõige süsivesikute) oksüdeerimine süsihappegaasiks ja veeks. Seda saab iseloomustada võrrandiga:
glükoos + hapnik = süsinikdioksiid + vesi (C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O)
Seejuures vabaneb energia, mis kulub ATP moodustamiseks või eraldub soojusena. ATP on energia säilitusvormiks. Kui taim vajab energiat kasvuks, liikumiseks ja erinevateks sünteesireaktsioonideks, saadakse see ATP-st. Kuigi võrrandis on hingamise lõpp-produktid CO2 ja H2O, ei kulge süsivesikute oksüdeerimine alati nende ainete moodustumiseni, vaid teatud vaheproduktideni. Vaheproduktid kasutatakse ära mitmete sünteesiprotsesside lähteainetena. Nii seob hingamine fotosünteesi teiste füsioloogiliste protsessidega. Hingamise intensiivsuse üle saab otsustada mõõtes neeldunud hapniku või eraldunud CO2 hulka. Kuni 40° C-ni hingamise intensiivsus temperatuuri tõustes suureneb. Alates 50-st kraadist hingamise intensiivsus langeb järsult ja peagi taim sureb, kuna tsütoplasma surmamine katkestab normaalse hingamise. Taimede hingamise alumine temperatuuripiir on u. -10°, sest siis koed külmuvad läbi. Hingamine sõltub ka kudede veesisaldusest. Mida kuivem, seda nõrgem hingamine on. Niiskuse suurenedes, hingamine intensiivistub. Mida energilisem on taime kasv, seda intensiivsem on hingamine (seemnete idanemine, õite puhkemine). Vananedes hingamise intensiivsus väheneb.
TAIMEDE KASV JA ARENG
Kuidas taimed kasvavad ja arenevad?
Kasv on taime mõõtmete pöördumatu suurenemine, kuna rakuosi, rakke, elundeid tekib juurde. Areng on aga nende olemasolevate taimeosade kuju ja funktsioonide muutumine. Kasv ja areng on taime elus üksteisega väga tihedalt seotud. Taimede kasv on piiramatu - nad kasvavad kogu elu. Nad kasvavad pikkusesse ja ka jämedusse. Kasv hõlmab kolme erinevat protsessi: rakkude mitootilist jagunemist (rakkude arv suureneb), tsütoplasma kasvu ja rakkude mõõtmete suurenemist. Algul on paljunemisvõimelistest rakkudest moodustunud tütarrakud ühesugused. Arengu käigus nad eristuvad - vastavalt oma ülesannetele ja moodustavad erinevaid kudesid. Arengut kontrollivad erinevad geenid, millest osa aktiveerub ja osa muutub inaktiivseks. Taimede kasv ja areng sõltuvad tema elutegevusest, kaudselt välistingimustest: valgusest, temperatuurist ja veest. Valgus stimuleerib rakkude jagunemist, kuid pidurdab nende venimiskasvu. Kõige enam pidurdab taimede kasvu sinine ja violetne valgus. Seetõttu ongi mägede taimed madalamad kui tasandikel. Valguse tõttu on päevane kasv aeglasem kui öösel. Optimaalne temperatuur taimede kasvuks on vahemikus 0...35° kraadi. Osa taimi eelistab madalamaid, osa kõrgemaid temperatuure. Normaalseks kasvuks ja arenguks on vajalik piisav veekogus tsütoplasmas. Veepuuduse korral arenevad väikeserakulised madalad taimed.