Объемный поток

Поступление воды и растворенных в ней веществ

В растительную клетку

Все клетки отделены от окружающей среды плазматической мембраной. Пространство эукариотических клеток, кроме того, разделено целой системой внутренних мембран. Клеточные мембраны нельзя назвать непроницаемыми барьерами, поскольку клетки способны регулировать количество и тип проходящих через мембраны веществ, а часто и направление движения. Это свойство необходимо живым клеткам, поскольку немногие метаболические процессы протекали бы с нужной скоростью, если бы зависели от концентрации веществ, находящихся вне клетки. Действительно, одним из критериев, характеризующих живую систему, может служить разница в концентрации различных веществ в живой системе и в окружающей среде.

Регуляция обмена веществ через мембраны зависит от физических и химических свойств мембран и идущих через них ионов и молекул. Вода – основное вещество, поступающее в клетки и выходящее из них.

Законы движения воды

Движение воды, как в живых системах, так и в неживой природе подчиняется законам объемного потока, диффузии и осмоса.

Объемный поток

Объемный поток — это общее движение воды (или другой жидкости), которое происходит благодаря разнице в потенциальной энергии воды, обычно называемой водным потенциалом.

Простой пример воды, обладающей потенциальной энергией, — это вода за плотиной или на вершине водопада. Когда вода устремляется вниз, ее потенциальная энергия может перейти в механическую энергию водяного колеса или в механическую, а затем и в электрическую энергию гидротурбины.

Другой источник водного потенциала — давление. Если поместить воду в резиновую грушу и сдавить ее, то вода, подобно находящейся на вершине водопада, будет иметь водный потенциал и перемещаться в то место, где он ниже.

Можно ли с помощью давления заставить подниматься вверх воду, текущую вниз? Да, можно, но только до тех пор, пока водный потенциал, создаваемый давлением, превышает водный потенциал, создаваемый силой тяжести. Вода перемещается из области более высокого водного потенциала в область более низкого независимо от причины, создающей это различие.

Концепция водного потенциала позволяет физиологам предсказать путь движения воды в различных условиях. Водный потенциал определяют как давление, необходимое для остановки движения воды (то есть гидростатическое давление) в определенных условиях. Давление измеряют в барах. Бар — это единица давления, равная среднему давлению воздуха на уровне моря.

Поиск по сайту: