[Muzyka] Witam państwa serdecznie w pierwszym odcinku nowego działu mianowicie fizjologia roślin w dzisiejszym odcinku omówimy głównie pojęcie potencjału wody no i zrobimy też taki krótki wstęp w ogóle do tego nowego działu zanim przejdę do rzeczy Chciałam przypomnieć o mojej zrzutce czyli o możliwości wsparcia finansowego mojego kanału Przypominam że każda osoba która wpłaci dowolną kwotę otrzymuje dostęp do nowych odcinków z trzydniowym wyprzedzeniem Także naprawdę warto Zachęcam do wsparcia jest to dla mnie bardzo ważne i dziękuję serdecznie osobom które się na to zdecydowały bądź zamierzają w najbliższym czasie OK przejdźmy do rzeczy na początek wstęp coś co myślę już doskonale wiecie na tym etapie ale przypomnijmy sobie to mianowicie rośliny do życia potrzebują kilku rzeczy dwutlenku węgla wody oraz soli mineralnych czyli na przykład soli azotu siarki innych pierwiastków oraz światła i z tych kilku substancji nieorganicznych przy udziale światła Oczywiście są w stanie wytworzyć sobie cały Szereg związków organicznych jakich potrzebują do życia i tutaj w dziale fizjologia roślin zajmujemy się głównie tym w jaki sposób rośliny pobierają te substancje jak nimi zarządzają można powiedzieć w jaki sposób światło wpływa na różne ich procesy w jaki sposób różne sole mineralne wpływają na funkcjonowanie rośliny także to jest to co tutaj w tym dziale nas będzie interesować No a dzisiejszy konkretnie odcinek poświęcamy przede wszystkim transportowi wody w roślinie i tak naprawdę transport wody w roślinie zachodzi przy udziale kilkumechanizmów i dzisiaj powiemy tylko o potencjale wody który można powiedzieć jakby jest jednym z tych mechanizmów czy też jest zjawiskiem wpływającym na transport wody w roślinie natomiast o powiemy sobie w kolejnym odcinku i to co już mam nadzieję że pamiętacie to jest to że woda transportowana jest w roślinie w tkance przewodzącej konkretniej w drewnie czyli to jest jedna z tych martwych tkanek No i to mogą być albo naczynie albo cewki w zależności od tego z jaką grupą roślin mamy do czynienia No i jeżeli tutaj nie pamiętacie dokładnie jak wyglądało drewno to wróćcie do odcinka o tkankach roślinnych Przypomnijcie to sobie bo tutaj fizjologię roślin nie mówimy za bardzo takich rzeczach nie mówimy o budowie tkanek i tak dalej tylko mówimy bardziej o mechanizmach o pewnych procesach zachodzących w roślinach i o takich właśnie rzeczach dobrze zanim wyjaśnimy sobie pojęcie potencjału wody ono dla wielu z was Właśnie ostatnio zrobiłam sondę na ten temat zapytałam was czy to jest dla was trudne zagadnienie no większość osób odpowiedziała że tak że ten potencjał wody jest dość trudnym zagadnieniem Mam nadzieję że po dzisiejszym odcinku to będzie właśnie jaśniejsze natomiast zanim wyjaśnimy to pojęcie to musimy sobie wcześniej wyjaśnić kilka innych pojęć które będą nam niezbędne dalej Po pierwsze ciśnienie hydrostatyczne i ciśnienie hydrostatyczne Myślę że wiecie co to jest nawet tak intuicyjnie ogólnie mówi się że to jest ciśnienie wywierane przez słup wody który jest związany z siłą grawitacji także jeżeli mamy zbiornik wodny na przykład tutaj na dnie zbiornika wodnego będzie wysokie ciśnienie hydrostatyczne bo ten słup wody nad tym miejscem jest wysoki więc dużą siłą po prostu naciska na to dno zbiornika wiecie pewnie że na przykład te ryby głębinowe mają specjalną budowę i też jakby fizjologię przystosowaną do życia pod tym bardzo wysokim ciśnieniem hydrostatycznym nie mogą one funkcjonować na tych niższych głębokościach czy wyższych bliżej powierzchni wody nie mogą funkcjonować no Natomiast tutaj na przykład będzie niższe ciśnienie hydrostatyczne No bo to jest słup wody jest znacznie mniejszy od mniejszą siłą naciska na tutaj na to miejsce Musimy mieć też na uwadze że na lądzie również mówimy o ciśnieniu hydrostatycznym i w ogóle tutaj przy omawianiu tego transportu wody w roślinie jakby Pamiętajcie że zarówno zawartość komórek jak i to co jest w glebie jak i atmosfery to wszystko traktujemy jako roztwory o różnych stężeniach wiem że tak intuicyjnie nie myślimy o atmosferze jako roztworze ale tak tutaj musimy do tego podchodzić omawiając ten transport wody w roślinie dobrze ciśnienie hydrostatyczne mamy też na przykład w naszych rurach i może mówicie czasami potocznie że na przykład nie wiem jest niskie ciśnienie w rurach czyli ta woda ledwo leci z tego kranu albo jest wysokie ciśnienie czyli ten strumień jest bardzo silny i to jakby też swego rodzaju ciśnienie hydrostatyczne tylko tutaj może ono jest Nie tyle związane z grawitacją pewnie częściowo też ale też w dużej mierze z tym Z jaką siłą woda jest pompowana do naszych rur ale jakby chodzi trochę o to samo czyli to Z jaką siłą woda naciska tylko w tym przypadku bardziej na ściany tych naszych rurociągów a nie na dno zbiornika ale myślę że czujecie jakby o co chodzi i jeżeli ta woda tutaj będzie pompowana z dużą siłą No to tutaj będzie mocno napierać na te ścianki i odwrotnie i pewnym rodzajem ciśnienia hydrostatycznego jest tak zwane ciśnienie turgorowe i to jest o czym właśnie mówimy gdy mówimy o komórkach roślinnych Przypominam że komórki rośliny mają ścianę komórkową więc No jeżeli w przeciwieństwie do komórek zwierzęcych jeżeli się je mocno napełni wodną to one nie pękają tylko po prostu się robią bardzo napęczniałe i jakby no właśnie w zależności od tego ile jest wody w komórce Czy ona ma takie powiedzmy przeciętne nawodnienie i wtedy to ciśnienie turgorowe jest nieco niższe czy też ta komórka jest napchana tą wodą do granic możliwości wtedy to ciśnienie turgorowe jest wyższe No to chodzi o to samo co w ciśnieniu hydrostatycznym tak czyli to jest znowu siła z jaką woda napiera tutaj na ścianę komórkową No i jakby domyślacie się tak że jeżeli tej wody jest dużo ta komórka jest napompowana na maksa No to woda będzie z dużo siłą naciskać na te ściany komórkową ciśnienie turgorowe przynajmniej u tych roślin zielnych czyli tych niezdrewniałych jest też odpowiedzialny za to żeby one się w ogóle utrzymywały w pionie prawda bo jeżeli mamy za mało wody w roślinie te komórki są słabą uwodnione No to roślina jest po prostu klapnięta drugie Pojęcie które musimy sobie tutaj jeszcze omówić to jest ciśnienie osmotyczne i tutaj koniecznie musicie pamiętać na czym polega zjawisko osmozy Jeżeli nie pamiętacie wróćcie sobie do odcinka o transporcie przez błony bo będzie wam znacznie łatwiej ja tutaj tak pokrótce przypomnę że zjawisko osmozy polega mniej więcej na tym że jeżeli mamy na przykład tego rodzaju naczynie można to różnie przedstawić ale przykładowo w ten sposób jeżeli tu jest woda a tutaj pośrodku jest tak zwana błona półprzepuszczalna czyli jest to błona która przepuszcza tylko cząsteczki wody nie przepuszcza żadnej substancji rozpuszczonej tylko i wyłącznie wodę No to jeżeli tutaj wsypiemy coś na przykład cukier sól jakąś substancję która się rozpuści to spowoduje to zjawisko osmozy czyli woda będzie przechodzić przez błony półprzepuszczalną w tym kierunku tej substancji rozpuszczonej nawet jakby woda można powiedzieć w pewnym sensie że dąży do wyrównania stężeń tak Czyli chce rozcieńczyć ten roztwór żeby było on bardziej podobny do tego co jest po prawej stronie Nie wiem jak to jakoś sensownie powiedzieć ale wiecie o co mi chodzi dokładnie także no właśnie mały sprawy zwieraczyk jest w szoku No bo w sumie to wygląda dziwnie dlatego że jeżeli nie wiecie że tu jest jakaś substancja rozpuszczona No a zazwyczaj na oko tego nie widać no to wygląda to dość dziwnie że są wody się tutaj podnosi a tutaj opada mimo że to jakby jest jedno naczynie zwierzaczek nie rozumie zjawiska osmozy także dla niego jest to czarna magia Tak więc woda przepływa na zasadzie osmozy tam gdzie jest wyższe stężenie substancji rozpuszczonej jeżeli to byśmy mieli też stężenie ale niższe A to by było wyższe to woda też by przepływała nadal właśnie w tym kierunku żeby te stężenia się jak gdyby wyrównały No i dobra to teraz już na czym jest samo to ciśnienie osmotyczne No więc jeżeli będziemy mieć tą samą sytuację czyli to właśnie naczynie i jeżeli tutaj będziemy mieć jakąś niewielką ilość substancji rozpuszczonej No to woda z jakąś nie wielką siłą będzie napływać tutaj I możemy powstrzymać ten napływ wody tak przykładając tutaj jakieś ciśnienie Czyli jakiś tam jest tłok ktoś go trzyma i nie musi użyć zbyt dużo siły no bo ten roztwór jest mało stężony więc ta woda nie napływa jakoś tak bardzo aktywnie No ale jeżeli będziemy mieć roztwór znacznie bardziej stężony No to ta woda będzie już nam napływać tutaj jakby z dużą siłą powiedzmy więc musimy przyłożyć znacznie więcej siły żeby ten napływ wody powstrzymać No i to jest po prostu ciśnienie osmotyczne czyli jest to właśnie Ciśnienie jakie musimy przyłożyć aby powstrzymać się napływ wody także to ciśnienie zależy po prostu wprost wprost proporcjonalnie od tego jak mocno stężony jest roztwór bardzo stężony roztwór to wysokie ciśnienie osmotyczne mało stężony roztwór to niskie ciśnienie osmotyczne I mam jeszcze jedno pojęcie potencjału osmotycznego i ona tak naprawdę jest bardzo podobne do pojęcia ciśnienia osmotycznego i nie musicie jakoś szczególnie przejmować się tym rozróżnieniem chodzi o to że jeżeli mamy te sytuacje co przed chwilą No to dajmy na to tutaj będzie na przykład w tym miejscu będziemy mieć ciśnienie osmotyczne 03 to tak samo abstrakcyjna liczba no ale powiedzmy że 0,3 to potencjał osmotyczny będzie tą samą liczbą tylko z przeciwnym znakiem będzie z minusem No i tak samo tutaj jeżeli na przykład ciśnienie osmotyczne jest 0.9 bo roztwór jest bardziej stężony potencjał osmotyczny będzie po prostu minus 09 także są to podobne pojęcia różnią się znakiem i nie musicie się jakoś specjalnie tym przejmować Patrzcie po prostu na liczbę tak tu jest większa liczba że tak powiem bo jest trójka tu jest dziewiątka Czyli możemy poznać bez względu czy to jest plus czy minus że po prostu tu jest roztwór miejsce żony tu jest roztwór bardziej stężony także Czy macie podane ciśnienie osmotyczne Czy macie podane potencjał osmotyczne parcie po prostu Która liczba jest wyższa która niższa wtedy poznacie Który roztwór jest bardziej stężony który mniej no i dobrze I teraz już samo pojęcie potencjału wody więc potencjał wody mówi się że to jest miara energii swobodnej wody czyli zdolności do wykonania pracy i to może już mieć tak trochę abstrakcyjnie bo co to jest wykonanie pracy w przypadku wody No więc tutaj czyli w tych naszych układach powiedzmy w roślinie które nas interesują jest to w takim największym uproszczeniu po prostu miara tego Czy woda chce się gdzieś przemieszczać czy cząsteczką wody chce się gdzieś ruszyć czy im się nie chce gdzieś ruszyć po prostu i potencjału wody tak naprawdę się jakby nie mierzy bezpośrednio w sensie nie ma jakiegoś urządzenia które wkładamy i nam mierze potencjał wody w danym miejscu ogólnie jest przyjęte że czysta woda ma potencjał 0 potencjał wody jest zero dlatego że jeżeli mamy Powiedzmy że to są jakieś dwie na przykład nie wiem komórki zaraz nie mogą być komórki bo jest bo tu jest czysta woda no ale wiecie coś w rodzaju komórek i jeżeli w obu jest po prostu czysta woda w której nie ma absolutnie żadnej substancji rozpuszczonej No to woda nie będzie specjalnie przepływać ani w jedno ani w drugą stronę to znaczy oczywiście cząsteczki będą się wyszedł na zasadzie dyfuzji ale ani z jednej strony nie będą dążyć do tego żeby przepływać na drugą stronę ani z tej drugiej strony na pierwszą stronę No bo nie ma nie ma tu żadnych substancji rozpuszczonych także tutaj jakby potencjał wody jest 0 No bo ani tym cząsteczką się specjalnie nie chce ruszyć tam ani tym z tej strony się specjalnie nie chce ruszyć na tą drugą stronę także ich potencjał jest zero potencjał wody to tak jak trochę mówiłem w języku potocznym także coś ma potencjał czyli może coś coś zrobić może z tego coś być może coś osiągnąć tak nie mylić z potencją chociaż sumarycznie są to pojęcia dość pokrewne ale nie wchodźmy w to także taką mamy sytuację jeżeli jest czysta woda potencja wody jest zero ogólnie na potencjał owocu są różne wzory ale pokażemy je sobie na końcu bo tak naprawdę nie są one aż tak ważne omówmy to na razie po prostu jak to wygląda w konkretnych sytuacjach No i dobra Jeżeli mamy taką sytuację że w tej jednej komóreczce naszej będzie sama czysta woda czyli potencjał wody jest zero Natomiast w drugiej komórce będą rozpuszczone jakieś substancje sole cukry tutaj przedstawione symbolicznie w postaci słodkich i słonych przekąsek cukierki chipsy krakersy No to jeżeli mamy taką sytuację to tutaj potencjał wody się obniży w tym miejscu potencjał wody jest zawsze albo 0 w przypadku czystej wody albo ujemny nie ma że dodatni zawsze jest 0 albo ujemny dlatego że jeżeli coś rozpuścimy Tak w tej komóreczce to są cukierki i krakersy No to tym cząsteczką wody już na pewno się nie będzie chciało przechodzić na tą stronę gdzie nic nie ma tak przeciwnie to te cząsteczki wody ponieważ tu jest dużo przysmaków No to rano będą aktywnie przepływać w te strony tak i oczywiście ja to obrazuje na maksa dziecinny sposób ale chodzi Po prostu zjawisko osmozy które omawialiśmy już przed chwilą Czyli że woda przechodzi jakby w kierunku stężeń roztworu o wyższym stężeniu na tym polega zjawisko osmozy i po prostu to co trzeba zapamiętać to jest to że te substancje rozpuszczone obniżają potencjał wody a cząsteczki wody przechodzą zawsze w kierunku miejsca o bardziej ujemnym potencjale wody czyli o niższym potencjale wody Czyli jeżeli tu jest zero tu jest minus 2 No to cząsteczki wody będą przechodzić sobie na tą stronę jeżeli będziemy mieć sytuację podobną Czyli mamy to naszą komórkę z potencjałem wody -2 no bo są tu jakieś substancje rozpuszczone ale w drugiej komórce Będzie znacznie więcej substancji rozpuszczonych będzie tam bardziej stężony roztwór No to z kolei tutaj potencjał wody będzie jeszcze niższy te liczby są abstrakcyjne nie przywiązujcie się do nich to będzie potencjał wody jeszcze niższy No bo co no bo tym cząsteczką wody na pewno nie będzie chciało się ruszyć na tą stronę Skoro mają tutaj tyle dobrych rzeczy Natomiast te z chęcią przejdą tutaj nie Czyli znowu cząsteczki wody przechodzą od potencjału wody mniej ujemnego do bardziej ujemnego od wyższego minus 2 do niższego -5 także ta sama zasada chodzi o to samo o smoza potencjał wody nie powiedziałam tego wcześniej przepraszam oznaczamy w ten sposób czyli to jest tak zwane psy grecka litera psi i małe w Czytam w indeksie dolnym raczej że to jest tak naprawdę trzeba zapamiętać i to jakby co tutaj trzeba wynieść przede wszystkim że woda po prostu przepływa z miejsca o wyższym potencjale wody do niższy do miejsc o niższym potencjale wody z tym że pamiętajmy że zawsze ten potencjał wody jest ujemny jeżeli nie jest zerowy i teraz tak ilość substancji rozpuszczonych czyli to stężenie roztworu jest jednym z czynników wpływających na potencjał wody takim większe stężenie tym niższe potencjał wody ale to nie jest jedyny czynnik drugim czynnikiem jest ciśnienie hydrostatyczne czyli to ciśnienie turgorowe i teraz tak jeżeli ta komórka będzie strasznie napompowana wodą czyli tu jest dużo cząsteczek wody no to potencjał wody dajmy na to że jest -0,4 znowu jakaś tam liczba powiedzmy wymyślona natomiast tu jest mniej tych cząsteczek wody ta komórka jest powiedzmy taka umiarkowanie nawodniona No to po lekcja wody jest -0,8 No i myślę że jakby tak totalnie intuicyjnie jesteście w stanie powiedzieć że jeżeli tu jest strasznie dużo wody i ta komórka jest napompowana No to woda będzie przechodzić w tym kierunku tak jakby to jest całkowicie naturalne także im wyższe ciśnienie hydrostatyczne czyli to takie ciśnienie turgorowe tym wyższy jest potencjał wody tym mniej ujemny OK I znowu mamy tą sytuację że właśnie woda przepływa z miejsca o wyższym potencjale wody do miejsca o niższym potencjale wody i jest to chyba całkowicie zrozumiałe No i oczywiście musicie mieć na uwadze że w komórkach że tak powiem w naturalnej sytuacji jakby te czynniki nie działają osobno tylko składają się ze sobą tak Czyli nakłada się i to ciśnienie osmotyczne ilość tych substancji rozpuszczonych i to ciśnienie turgorowe to się wszystko ze sobą i wiąże i wpływa na siebie nawzajem i składa się razem na ten potencjał wody także no to nie jest tak że to właśnie działa wybiórczo i jeszcze za chwilę pokażemy sobie wzory które pokazują Te wszystkie czynniki które się składają na potencjał wody no ale wcześniej jeszcze klasyczny schemat z podręcznika No nie do końca klasyczne lub podręcznikach nie macie małych słodkich chomiczków które umilają wam naukę w każdym razie są mniej więcej typowy schemat podręcznika który pokazuje różne jak to powiedzieć różne wartości potencjału wody w zależności od jakby miejsca to jest podane w megapaskalach No i chodzi o to że w roztworze glebowym mamy mniej więcej -0,1 potencjał wody w korzeniu -0,4 w łodydze minus 0,7 w liściach około -05 Natomiast w atmosferze minus 80 nagle także tu jest ten najniższy potencjał wody No i z tego wynika że woda przepływa właśnie od dołu do góry od tego najwyższego potencjału wody najmniej ujemnego do tego najbardziej ujemnego natomiast To w jaki sposób roślina jakby uzyskuje te różne potencjały wody w różnych swoich elementach to o tym też jeszcze dokładniej powiemy No i teraz te nieszczęsne wzory to są tylko niektóre dlatego że ja przygotowując ten odcinek natrafiłam nie wiem chyba na 4 albo 5 różnych wzorów opisujących potencjał wody w zależności od tego jakie składowe się przyjmie taki najprostszy wzór który znalazłam to jest taki i on pokazuje że potencjał wody To jest po prostu ciśnienie hydrostatyczne minus ciśnienie osmotyczne jak sobie tutaj postawicie jakieś tam różne wartości to wam to rzeczywiście wyjdzie natomiast taki chyba wzór bardziej kompletny i bardziej nie wiem czy on jest bardziej pod ręcznikowy No ja go znalazłam w podręczniku do fizjologii roślin właśnie on pokazuje dokładnie trzy składowe które się składają na potencjał wody i to jest tak ciśnienie hydrostatyczne czyli to ciśnienie turgorowe plus potencjał osmotyczny tak potencjał skuteczny przypominam to jest ta wartość z minusem i on Zależy od tego ile jest substancji rozpuszczonej takim więcej substancji rozpuszczonej tym bardziej ujemny ten potencjał osmotyczny i ostatni czynnik o którym nie mówiliśmy to jest tak zwane siły matrycowe I to jest właśnie napięcie powierzchniowe w mikrokapilarach to jest to są generalnie jakby oddziaływania międzycząsteczkami wody i między cząsteczkami wody a innymi cząsteczkami obdarzonymi ładunkiem które powodują że te cząsteczki się ze sobą przyciągają tak o tym też trochę mówiliśmy w odcinku o wodzie i to to też będzie wartość ze znakiem minus No bo jakby jeżeli coś cząsteczki ze sobą przyciągają tak no to ogranicza to ich wychodze bez komórki i przepływanie na przykład do innej komórki czy do innego miejsca także to też będzie znakiem minus Myślę że nie musicie się bardzo przejmować tymi wzorami to znaczy tak w podstawie programowej nie ma takiego podpunktu jak uczeń oblicza potencjał wody na podstawie czegoś tam nie ma czegoś takiego No jest ogólnie o wyjaśnianiu tego przepływu wody w roślinie więc teoretycznie można pod to podciągnąć różne rzeczy no ale wydaje mi się że że nie wiem że nie musicie znać tego wzoru na pamięć czy coś takiego sądzę że to co najważniejsze co trzeba zapamiętać to że to że woda zawsze przypływa powtórzę to po raz tysięczny sorry woda przepływa z miejsca o wyższym potencjale wody do miejsca o niższym bardziej ujemnym No i to że im więcej substancji rozpuszczonej w danym miejscu to o tym niższy tam jest potencjał wody także to są chyba te najważniejsze informacje tutaj No i dobrze Specjalne podziękowania dla patronów z ostatniego miesiąca tutaj mamy takich bardzo tajemniczych i anonimowych patronów zachęcam was również bardzo serdecznie do zostania patronem mojego kanału honorowym No i cóż do zobaczenia w następnym odcinku