Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- Vízszállítás növényekben
- Mi az a Xylem?
- Mi a Phloem?
- Ozmózis a gyökerekben
- Transzpirációs patak meghatározása
- Hatások az átváltásra
A növények fontosságát a mindennapi életben nem szabad alábecsülni. Oxigént, élelmet, menedéket, árnyékot és számtalan egyéb funkciót biztosítanak.
Ezenkívül hozzájárulnak a víznek a környezetben történő mozgásához. A növények maguk is büszkélkedhetnek a víz bejutásának és a légkörbe juttatásának sajátos módon.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
A növények vizet igényelnek a biológiai folyamatokhoz. A víz növényekön keresztüli mozgása magában foglal egy utat a gyökértől a szárig a levélig, speciális sejtek felhasználásával.
Vízszállítás növényekben
A víz nélkülözhetetlen a növények életéhez az anyagcserének legalapvetőbb szintjén. Annak érdekében, hogy egy növény biológiai folyamatokhoz hozzáférhessen a vízhez, olyan rendszerre van szüksége, amely a vizet a talajból a különböző növényi részekbe viheti.
A növények legfontosabb vízmozgása az egész ozmózis a gyökerektől a száraktól a levelekig. Hogyan működik vízszállítás növényekben fordul elő? A növények vízmozgása azért fordul elő, mert a növényeknek van egy speciális rendszere, amely a vizet behúzza, a növény testén keresztül vezet és végül a környező környezetbe engedi.
Az emberekben a folyadékok a testben keringnek a vénák, artériák és kapillárisok keringési rendszerén keresztül. Van egy speciális szöveti hálózat is, amely elősegíti a növények tápanyag- és vízmozgását. Ezeket hívják xylem és faháncs.
Mi az a Xylem?
A növény gyökerei a talajba jutnak, és vizet és ásványi anyagokat keresnek a növény növekedéséhez. Amint a gyökerek vizet találnak, a víz egészen a növényekig eljut a leveleihez. A növényeknek a gyökérről a levélre történő vízmozgáshoz használt növényszerkezetét xylemnek nevezzük.
A Xylem egyfajta növényi szövet, amelyet kinyújtott halott sejtek alkotnak. Ezeket a sejteket nevezték el tracheidákon, kemény összetételű, cellulóz és a rugalmas anyag lignin. A sejtek egymásra vannak rakva és edényeket képeznek, lehetővé téve a víz csekély ellenállású mozgását. A Xylem vízálló, sejtjeiben nincs citoplazma.
A víz felmegy a növényen a xylem csöveken keresztül, amíg el nem éri mezofillum sejtek, amelyek szivacsos sejtek, amelyek felszabadítják a vizet az úgynevezett apró pórusokon keresztül stomata. Ugyanakkor a sztóma lehetővé teszi a szén-dioxid bejutását egy növénybe fotoszintézis céljából. A növényeknek több stomata van a leveleken, különösen az alján.
Különböző környezeti tényezők gyorsan kiválthatják a sztóma kinyílását vagy bezárását. Ide tartoznak a hőmérséklet, a levélben lévő szén-dioxid-koncentrátum, a víz és a fény. Stomata közelről éjjel; a túl sok belső szén-dioxidra reagálva és a túl sok vízveszteség megakadályozása érdekében, a levegő hőmérsékletétől függően.
A fény megnyitja őket. Ez jelzi, hogy a növény védőcellái vízbe húzódnak. A védősejtek membránjai ezután kiszívják a hidrogénionokat, és a káliumionok bejuthatnak a cellába. Az ozmotikus nyomás csökken, amikor a kálium felhalmozódik, ami a víz vonzásához vezet a sejthez. Forró hőmérsékleten ezeknek a védőcelláknak nincs annyi hozzáférése a vízhez, és bezáródhatnak.
A levegő feltöltheti a xylem tracheidáját is. Ez a folyamat nevű kavitációs, apró légbuborékokat eredményezhet, amelyek akadályozhatják a víz áramlását. A probléma elkerülése érdekében a xylem cellákban lévő gödrök lehetővé teszik a víz mozgását, miközben megakadályozzák a gázbuborékok kijutását. A xylem többi része a szokásos módon folytathatja a víz mozgatását. Éjjel, amikor a sztóma bezárul, a gázbuborék feloldódhat a vízben.
A víz vízgőzként távozik a levelekből és elpárolog. Ezt a folyamatot hívják kipárolgás.
Mi a Phloem?
A xylemmel ellentétben a phloem sejtek élő sejtek. Ezek szintén erekből állnak, és fő feladata a tápanyagok mozgatása az egész növényben. Ezek a tápanyagok tartalmazzák az aminosavakat és a cukrokat.
Például az évszakok során a cukrok áthelyezhetők a gyökerektől a levelekig. A tápanyagok növényben történő mozgatásának folyamatát nevezik transzlokáció.
Ozmózis a gyökerekben
A növényi gyökércsúcsok gyökérszövet tartalmaznak. Ezek téglalap alakúak és hosszú farokuk. Maguk a gyökérszőrök kiterjedhetnek a talajba és felszívják a vizet az ozmózisnak nevezett diffúziós folyamat során.
A gyökerek ozmózisának eredményeként a víz a gyökér szőrsejtekbe jut. Amint a víz bekerül a gyökér-sejtekbe, eljuthat az egész növénybe. A víz először a gyökérkéreg és áthalad a endodermisz. Azonnal elérheti a xylem csöveket, és lehetővé teszi a víz szállítását a növényekben.
Többféle útvonal létezik a víznek a gyökerek közötti átutazásához. Az egyik módszer tartja a vizet a sejtek között úgy, hogy a víz ne kerüljön be a cellákba. Egy másik módszer szerint a víz keresztezi a sejtmembránokat. Ezután ki tud mozogni a membránból más sejtekbe. A víznek a gyökerekből történő mozgásának egy másik módszere a víz áthaladása a sejteken keresztül az úgynevezett sejtek közötti csomópontokon keresztül plazmodezmata.
A gyökérkéreg áthaladása után a víz az endodermisz vagy viaszos sejtrétegen áthalad. Ez egyfajta gát a víz számára, és az endodermális sejteken keresztül, mint egy szűrőt, elkerüli. A víz ezután hozzáférhet a xylemhez, és a növény levelei felé haladhat.
Transzpirációs patak meghatározása
Az emberek és az állatok lélegeznek. A növények rendelkeznek saját légzési folyamattal, de ezt transzpirációnak hívják.
Amint a víz áthalad egy növényen és eléri a leveleit, végül kiszivárghat a levelekből. A „légzés” ezen módszerének bizonyítékait láthatja, ha tiszta műanyag zacskót rögzít a növény levelei körül. Végül látni fog a vízcseppek a táskában, igazolva a levelek átáramlását.
A transzpirációs folyam leírja a xilémből a gyökérből a levélbe áramló víz folyamatát. Ez magában foglalja az ásványi ionok körüli mozgatásának módszerét is, a növények szilárd megtartását a víztornán keresztül, a levelek elegendő vízének biztosítását a fotoszintézishez, valamint a víz elpárolgását, hogy a levelek meleg hőmérsékleten lehűljenek.
Hatások az átváltásra
Amikor a növény átáradását kombináljuk a talajból történő párolgással, ezt nevezzük A párolgás. A transzpirációs áramlás eredményeként a nedvesség kb. 10% -a szabadul fel a Föld légkörébe.
A növények elveszíthetnek jelentős mennyiségű vizet a transzpiráció révén. Annak ellenére, hogy nem szabad szemmel látható folyamat, a vízvesztés hatása mérhető. Még a kukorica akár 4000 gallon vizet is szabadíthat fel egy nap alatt. A nagy keményfa fák napi 40 000 gallont engedhetnek fel.
A transzpiráció aránya a növény körüli légkör állapotától függően változhatnak. Az időjárási viszonyok kiemelkedő szerepet játszanak, de az átfolyást a talaj és a topográfia is befolyásolja.
A hőmérséklet önmagában nagymértékben befolyásolja az átváltást. Meleg időben és erős napsütésben a sztóma feloldja és felszabadítja a vízgőzt. Hideg időben azonban ellentétes helyzet fordul elő, és a sztóma bezáródik.
A levegő szárazsága közvetlenül befolyásolja az átjutási sebességet. Ha az időjárás nedves és a levegő tele van nedvességgel, egy növény kevésbé valószínű, hogy annyi vizet bocsát ki transzpiráció útján. Száraz körülmények között azonban a növények könnyen áttelepedhetnek. Még a szél mozgása is növelheti az átáramlást.
Különböző növények alkalmazkodnak a különböző növekedési környezethez, ideértve az áttrancia sebességét is. Száraz éghajlaton, például sivatagokban, néhány növény jobban megtartja a vizet, mint például pozsgás növények vagy kaktuszok.