Массовый поток , также известный как «массоперенос» и «объемный поток», - это движение жидкости вниз по градиенту давления или температуры [1], особенно в науках о жизни. Таким образом, массовый расход является предметом изучения как гидродинамики, так и биологии. Примеры массового потока включают кровообращение и перенос воды в сосудистых тканях растений. Массовый расход не следует путать с диффузией, которая зависит от градиентов концентрации в среде, а не от градиентов давления самой среды.
Биология растений
В целом, объемный поток в биологии растений обычно относится к перемещению воды из почвы вверх через растение к ткани листа через ксилему , но также может применяться для транспорта более крупных растворенных веществ (например, сахарозы) через флоэму .
Ксилем
Согласно теории когезии-напряжения , перенос воды в ксилеме зависит от сцепления молекул воды друг с другом и адгезии к стенке сосуда посредством водородных связей в сочетании с высоким давлением воды в субстрате растения и низким давлением крайних тканей (обычно листьев ). [2]
Как и при кровообращении у животных, (газовые) эмболии могут образовываться в одном или нескольких сосудах ксилемы растения. Если образуется воздушный пузырь, восходящий поток ксилемной воды прекратится, потому что перепад давления в сосуде не может быть передан. Как только эти эмболии зарождаются [ необходимо определение ] , оставшаяся вода в капиллярах начинает превращаться в водяной пар. Когда эти пузыри быстро образуются в результате кавитации , "щелкающий" звук можно использовать для измерения скорости кавитации внутри установки. [3] Растения [ какие? ] , однако, обладают физиологическими механизмами восстановления капиллярного действия в своих клетках [требуется разъяснение ][ необходима цитата ].
Флоэма
Поток растворенного вещества управляется разницей в гидравлическом давлении, создаваемым при разгрузке растворенных веществ в тканях стока. [4] То есть, когда растворенные вещества выгружаются в приемные клетки (посредством активного или пассивного транспорта), плотность жидкости флоэмы локально уменьшается, создавая градиент давления.
См. Также
- Противоточный обмен
- Фунтов в час
- Динамика жидкостей
- Массовый расход
- Гемореология
- Летающие и планирующие животные
Ссылки
- Перейти ↑ Moyes & Schulte (2008). Принципы физиологии животных. Пирсон Бенджамин Каммингс. Сан-Франциск, Калифорния.
- ^ Тайз, Линкольн; Зейгер, Эдуардо; Моллер, Ян Макс; Мерфи, Ангус (2015). Физиология и развитие растений. Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates, Inc. стр. 66. ISBN 978-1605353531 .
- ^ Pockman, WT, Sperry, JS, & O'Leary, JW 1995. Устойчивое и значительное отрицательное давление воды в ксилеме. 'Природа' 378: 715-716
- ^ Lambers, Ганс (2008). Физиологическая экология растений. 233 Spring Street, Нью-Йорк, Нью-Йорк: Springer Science + Business Media, LLC. п. 153. ISBN 978-0-387-78341-3 .
