Биология. В 3-х томах. Т. 2

Результаты радиоавтографии представлены на рис. 14.21. Результаты подсчета радиоактивности ¹⁴С в разных частях растения приведены в табл. 14.8.

Таблица 14.8. Радиоактивность (имп./мин) различных частей растения гороха через 24 ч после включения ¹⁴СО₂[14]

14.30. а) Взяв данные из табл. 14.8, рассчитайте долю радиоактивности (в %) в различных частях обоих растений и прямо сравните распределение меченых ассимилятов в этих двух случаях. Каковы основные различия и в чем сходство картины экспорта 14С из верхних и из нижних листьев?

б) Оцените физиологическое значение наблюдаемых различий или сходств в связи с ростом всего растения и отдельных его частей. (Попробуйте нарисовать простейшую схему растения гороха, изобразив на ней около восьми листьев и поместив боб в районе третьего от вершины листа, а затем указать направление и интенсивность движения ассимилятов от верхнего и от нижнего листа к бобу и к корневой системе.)

14.8.1. Характерные особенности транслокации по флоэме

Если для транспорта веществ по ксилеме имеется вполне удовлетворительная гипотеза, то в отношении флоэмы вопрос остается спорным. Прежде чем рассмотреть возможные механизмы транслокации по флоэме, полезно будет перечислить некоторые факты, которые сильно затрудняют решение проблемы, но тем не менее должны учитываться в любой гипотезе.

1. Количество переносимого материала может быть очень большим. Подсчитано, например, что за вегетационный период вниз по стволу большого дерева может пройти около 250 кг сахара.

2. Скорость движения велика, обычно она составляет 20-100 см/ч. Зарегистрированы максимальные скорости более 600 см/ч.

14.31. Если сахароза перемещается по ситовидным трубкам со скоростью 100 см/ч, а длина ситовидного элемента 200 мкм, за какое время молекула сахарозы пройдет один ситовидный элемент?

В стеблях двудольных растений скорость передвижения нередко составляет около 10-25 г сухого вещества на 1 см² поперечного сечения ситовидных трубок в час.

3. Возможен перенос на очень большие расстояния. Самые высокие деревья, например эвкалипты, могут быть высотой до 100 м и выше. Листья эвкалипта находятся в основном у верхушки ствола, поэтому ассимиляты должны продвигаться по всей длине ствола, а часто еще и на большое расстояние по корням.

4. Относительная масса флоэмы невелика. Толщина слоя функционально активной флоэмы, расположенного по окружности древесного ствола, близка к толщине почтовой открытки. Из флоэмы состоит самый внутренний слой коры одревесневших стеблей и корней; при этом более старые слои флоэмы растягиваются и отмирают по мере роста органа и увеличения его окружности.

5. Ситовидные трубки очень тонки, их диаметр не превышает 30 мкм. Последняя величина сравнима с толщиной очень тонкого человеческого волоса. Ситовидные трубки через определенные промежутки перегорожены ситовидными пластинками с порами еще меньшего диаметра. Чем уже трубки и мельче поры, тем выше их сопротивление протеканию жидкости и тем большая сила нужна для того, чтобы преодолеть это сопротивление.

14.32. Через сколько ситовидных пластинок пройдет молекула сахарозы, если она переместится на 1 м по ситовидным трубкам, состоящим из ситовидных элементов длиной 400 мкм каждый?

6. Помимо ситовидных пластинок ситовидные трубки имеют и ряд других особенностей,* о которых тоже не следует забывать.

14.8.2. Ультраструктура ситовидных трубок