Вода – главный компонент живых
растительных клеток, на ее долю приходится до 90% сырой массы. В зрелых
растительных клетках большая часть воды содержится в крупной
центральной вакуоли (Гэлстон, 1983), которая плотно прижимается к
клеточной стенке, способствуя поддержанию формы клетки в мягких органах
растения (листьях, стеблях, побегах). Форма декоративных травянистых
растений зависит от гидростатических сил, при ослаблении последних
вследствие потери влаги возникают утрата тургора и увядание. Если
процесс увядания, например при сухом хранении срезки, не зашел далеко,
при получении влаги запас воды в вакуоли возобновляется, тургор
восстанавливается. Растения за счет специальных механизмов
саморегуляции способны поддерживать свою оводненность на постоянном
уровне, непрерывно поглощая воду и испаряя ее.
Транспирация представляет собой выделение растением водяного пара в
атмосферу в основном посредством листьев и лепестков. Вода испаряется с
поверхности влажных клеток, диффундирует по межклетникам и выходит
наружу через открытые устьица либо кутикулу. Способность воды
диффундировать, испаряться или поглощаться оценивают величиной водного
потенциала, имеющего размерность давления. В отсутствие противодавления
клеточной стенки поступление воды в клетку определяется водным
потенциалом клетки, первоначально равным осмотическому потенциалу
раствора, заполняющего вакуоль. С проникновением воды в вакуоль объем
последней увеличивается, а раствор становится более разбавленным.
Цитоплазма прижимается к стенке клетки, возникает противодавление
клеточной стенки на клеточное содержимое. Когда противодавление
клеточной стенки достигает достаточно большой величины, устанавливается
динамическое равновесие, и приток воды прекращается.
Водный потенциал клетки определяется суммой потенциала давления и
осмотического потенциала, который всегда отрицателен. Потенциал
давления в живых клетках положителен. Клеточный потенциал равен нулю
(при полном тургоре) или отрицателен при потере влаги и тургора. Если
потенциал давления или тургорный потенциал упал до нуля, лист полностью
завядает. Поэтому о завядании и потере влаги листьями и лепестками
обычно судят по легко измеряемой величине водного потенциала
соответствующих клеток (см.
главу 8).
Интенсивность транспирации зависит от температуры и влажности воздуха,
ширины раскрытия устьичных щелей, числа устьиц, облиственности срезки и
разности водных потенциалов воздуха внутри и снаружи листа. Обычно вода
из межклетников диффундирует в более сухой атмосферный воздух, и
продолжительность сохранения срезки цветов в свежем состоянии
определяется тем, как обеспечен транспорт к цветку воды и метаболитов,
необходимых для поддержания жизнедеятельности.
В срезке цветов передвижение веществ по цветоносу отличается от
аналогичного процесса на материнском растении, поскольку цветонос с
цветком отделен от корней и частично листьев. Избыток воды, куда по
гружен цветонос, не может компенсировать активности корневой системы,
обеспечивающей поступление веществ из почвенного раствора и веществ,
синтезированных корневой системой, в том числе различных метаболитов и
гормонов. Срезанный цветок в лучшем случае может использовать лишь то,
что растворено в питающей его воде, засасываемой через срез цветоноса
вследствие транспирации. Некоторые растворенные вещества, в частности
сахара, адсорбируются плазматическим содержанием ситовидных трубок
флоэмы, как это происходит и при движении синтезированных самим
растением метаболитов. Вода перемещается по сосудам ксилемы цветочного
побега, а тургор цветка и побега зависит от содержания в них воды.