Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Μεταφορά νερού στα φυτά
- Τι είναι το Xylem;
- Τι είναι το Phloem;
- Όσμωση στις ρίζες
- Ορισμός ροής εισπνοής
- Επιδράσεις στη διαπνοή
Η σημασία των φυτών στην καθημερινή ζωή δεν μπορεί να υποτιμηθεί. Παρέχουν οξυγόνο, τροφή, καταφύγιο, σκιά και αμέτρητες άλλες λειτουργίες.
Συμβάλλουν επίσης στην κυκλοφορία του νερού μέσω του περιβάλλοντος. Τα ίδια τα φυτά διαθέτουν τον δικό τους μοναδικό τρόπο λήψης στο νερό και απελευθέρωσής τους στην ατμόσφαιρα.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Τα φυτά απαιτούν νερό για βιολογικές διεργασίες. Η μετακίνηση του νερού μέσω των φυτών συνεπάγεται μια οδό από τη ρίζα μέχρι το φύλλο, χρησιμοποιώντας εξειδικευμένα κύτταρα.
Μεταφορά νερού στα φυτά
Το νερό είναι απαραίτητο για τη ζωή των φυτών στα πιο βασικά επίπεδα μεταβολισμού. Προκειμένου μια μονάδα να έχει πρόσβαση στο νερό για βιολογικές διεργασίες, χρειάζεται ένα σύστημα για να μεταφέρει νερό από το έδαφος σε διαφορετικά μέρη του φυτού.
Η κύρια κίνηση των υδάτων στα φυτά περνάει ώσμωση από τις ρίζες μέχρι τους μίσχους στα φύλλα. Πώς κάνει μεταφορά νερού σε φυτά συμβαίνουν; Η κίνηση των υδάτων στα φυτά συμβαίνει επειδή τα φυτά έχουν ένα ειδικό σύστημα για να αντλούν νερό, να το μεταφέρουν μέσα στο σώμα του φυτού και τελικά να το απελευθερώσουν στο περιβάλλον περιβάλλον.
Στους ανθρώπους, τα υγρά κυκλοφορούν στα σώματα μέσω του κυκλοφορικού συστήματος των φλεβών, των αρτηριών και των τριχοειδών αγγείων. Υπάρχει επίσης εξειδικευμένο δίκτυο ιστών που βοηθά στη διαδικασία της μετακίνησης θρεπτικών ουσιών και νερού στα φυτά. Αυτά ονομάζονται xylem και phloem.
Τι είναι το Xylem;
Οι ρίζες των φυτών φτάνουν στο έδαφος και αναζητούν νερό και μέταλλα για να αναπτυχθεί το φυτό. Μόλις οι ρίζες βρουν νερό, το νερό ταξιδεύει μέσα από το φυτό μέχρι τα φύλλα του. Η φυτική δομή που χρησιμοποιείται για αυτή την κίνηση νερού σε φυτά από ρίζα σε φύλλο ονομάζεται xylem.
Το Xylem είναι ένα είδος φυτικού ιστού που αποτελείται από νεκρά κύτταρα που είναι απλωμένα. Αυτά τα κελιά ονομάστηκαν τραχείδες, διαθέτουν μια σκληρή σύνθεση, κατασκευασμένη από κυτταρίνη και την ελαστική ουσία λιγνίνη. Τα κύτταρα στοιβάζονται και σχηματίζουν δοχεία, επιτρέποντας στο νερό να ταξιδεύει με μικρή αντίσταση. Το Xylem είναι αδιάβροχο και δεν έχει κυτταρόπλασμα στα κύτταρα του.
Το νερό μετακινείται στο φυτό μέσω των σωλήνων xylem μέχρι να φτάσει μεσοφύλλη κύτταρα, τα οποία είναι σπογγώδη κύτταρα που απελευθερώνουν το νερό μέσω των μικροσκοπικών πόρων που ονομάζονται stomata. Ταυτόχρονα, το stomata επιτρέπει επίσης το διοξείδιο του άνθρακα να εισέλθει σε ένα φυτό για φωτοσύνθεση. Τα φυτά διαθέτουν πολλά στομάχια στα φύλλα τους, ιδιαίτερα στην κάτω πλευρά.
Διαφορετικοί περιβαλλοντικοί παράγοντες μπορούν γρήγορα να προκαλέσουν το άνοιγμα ή το κλείσιμο των stomata. Αυτές περιλαμβάνουν τη θερμοκρασία, το συμπύκνωμα διοξειδίου του άνθρακα στο φύλλο, το νερό και το φως. Stomata κλείνει τη νύχτα? Επίσης, κλείνουν ως απάντηση σε υπερβολικό εσωτερικό διοξείδιο του άνθρακα και αποτρέπουν την υπερβολική απώλεια νερού, ανάλογα με τη θερμοκρασία του αέρα.
Το φως τους προκαλεί να ανοίξουν. Αυτό σηματοδοτεί τα κύτταρα φρουράς της μονάδας να αντλούν νερό. Οι μεμβράνες των προστατευτικών κυττάρων στη συνέχεια αντλούν τα ιόντα υδρογόνου και ιόντα καλίου μπορούν να εισέλθουν στο κύτταρο. Η οσμωτική πίεση μειώνεται όταν το κάλιο συσσωρεύεται, με αποτέλεσμα την προσέλκυση νερού στο κελί. Σε ζεστές θερμοκρασίες, αυτά τα προστατευτικά κύτταρα δεν έχουν τόσο μεγάλη πρόσβαση στο νερό και μπορούν να κλείσουν.
Ο αέρας μπορεί επίσης να γεμίσει τα τρεχούμενα του xylem. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται ΣΠΗΛΑΙΩΣΗ, μπορεί να προκαλέσει μικροσκοπικές φυσαλίδες αέρα που θα μπορούσαν να εμποδίσουν τη ροή του νερού. Για να αποφευχθεί αυτό το πρόβλημα, οι λάκκοι στα κύτταρα ξυλόμου επιτρέπουν τη μετακίνηση του νερού, αποτρέποντας τη διαφυγή φυσαλίδων αερίου. Το υπόλοιπο xylem μπορεί να συνεχίσει να κινείται ως συνήθως. Τη νύχτα, όταν τα στομάτα κλείνουν, η φυσαλίδα αερίου μπορεί να διαλυθεί στο νερό ξανά.
Το νερό εξέρχεται από τους υδρατμούς από τα φύλλα και εξατμίζεται. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται διαπνοή.
Τι είναι το Phloem;
Σε αντίθεση με το xylem, τα κύτταρα phloem είναι ζωντανά κύτταρα. Κατασκευάζουν επίσης σκάφη και η κύρια λειτουργία τους είναι να μεταφέρουν θρεπτικά συστατικά σε όλο το εργοστάσιο. Αυτές οι θρεπτικές ουσίες περιλαμβάνουν αμινοξέα και σάκχαρα.
Κατά τη διάρκεια των εποχών, για παράδειγμα, τα σάκχαρα μπορούν να μετακινηθούν από τις ρίζες στα φύλλα. Η διαδικασία της μετακίνησης θρεπτικών συστατικών σε όλο το εργοστάσιο ονομάζεται μετατόπιση.
Όσμωση στις ρίζες
Οι άκρες των ριζών των φυτών περιέχουν ριζικά κύτταρα τρίχας. Αυτά είναι ορθογώνια σε σχήμα και έχουν μεγάλες ουρές. Οι ίδιες οι τρίχες των ριζών μπορούν να εκτείνονται στο έδαφος και να απορροφούν το νερό σε μια διαδικασία διάχυσης που ονομάζεται όσμωση.
Η όσμωση στις ρίζες οδηγεί στο νερό που μετακινείται στα κύτταρα τρίχας ρίζας. Μόλις το νερό μετακινηθεί στα κύτταρα τρίχας ρίζας, μπορεί να ταξιδέψει σε ολόκληρη τη μονάδα. Το νερό κάνει το δρόμο του προς το φλοιός ρίζας και περνά μέσα από το endodermis. Μόλις υπάρχει, μπορεί να έχει πρόσβαση στους σωλήνες xylem και να επιτρέπει τη μεταφορά νερού στα φυτά.
Υπάρχουν πολλές διαδρομές για το ταξίδι του νερού στις ρίζες. Μια μέθοδος διατηρεί το νερό μεταξύ των κυττάρων, έτσι ώστε το νερό να μην εισέρχεται σε αυτά. Σε άλλη μέθοδο, το νερό κάνει διασταυρούμενες κυτταρικές μεμβράνες. Στη συνέχεια μπορεί να κινηθεί έξω από τη μεμβράνη σε άλλα κύτταρα. Ακόμη μια άλλη μέθοδος μεταφοράς νερού από τις ρίζες περιλαμβάνει το νερό που διέρχεται από τα κύτταρα μέσω διασταυρώσεων μεταξύ κυττάρων που ονομάζονται πλασμοδεμάτων.
Αφού διέλθει μέσω του φλοιού ρίζας, το νερό μετακινείται μέσω του endodermis ή κηρώδους κυτταρικού στρώματος. Αυτό είναι ένα είδος φραγμού για το νερό και το αποφεύγει μέσω ενδοδερμικών κυττάρων όπως ένα φίλτρο. Στη συνέχεια το νερό μπορεί να έχει πρόσβαση στο ξύλο και να προχωρήσει προς τα φύλλα του φυτού.
Ορισμός ροής εισπνοής
Οι άνθρωποι και τα ζώα αναπνέουν. Τα φυτά διαθέτουν τη δική τους διαδικασία αναπνοής, αλλά ονομάζεται διαπνοή.
Μόλις το νερό ταξιδεύει μέσα από ένα φυτό και φτάσει στα φύλλα του, μπορεί τελικά να απελευθερωθεί από τα φύλλα μέσω της διαπνοής. Μπορείτε να δείτε στοιχεία αυτής της μεθόδου "αναπνοής", εξασφαλίζοντας μια σαφή πλαστική τσάντα γύρω από τα φύλλα ενός φυτού. Τελικά θα δείτε σταγονίδια νερού στην τσάντα, επιδεικνύοντας διαπνοή από τα φύλλα.
Το ρεύμα της αναπνοής περιγράφει τη διαδικασία μεταφοράς νερού από το ξύλο σε ρεύμα από ρίζα σε φύλλο. Περιλαμβάνει επίσης τη μέθοδο μετακίνησης ιόντων ορυκτών γύρω από το νερό, διατηρώντας τα φυτά ανθεκτικά μέσω του νερού, εξασφαλίζοντας ότι τα φύλλα έχουν αρκετό νερό για τη φωτοσύνθεση και επιτρέποντας στο νερό να εξατμιστεί για να κρατήσει τα φύλλα δροσερά σε θερμές θερμοκρασίες.
Επιδράσεις στη διαπνοή
Όταν η φυτική διαπνοή συνδυάζεται με την εξάτμιση από τη γη, αυτό ονομάζεται εξατμισοδιαπνοή. Το ρεύμα της διαπνοής έχει ως αποτέλεσμα περίπου το 10% της απελευθέρωσης υγρασίας στην ατμόσφαιρα της Γης.
Τα φυτά μπορούν να χάσουν μια σημαντική ποσότητα νερού μέσω της διαπνοής. Παρόλο που δεν είναι μια διαδικασία που μπορεί να παρατηρηθεί με γυμνό μάτι, η επίδραση της απώλειας νερού είναι μετρήσιμη. Ακόμα και το καλαμπόκι μπορεί να απελευθερώσει έως και 4.000 γαλόνια νερού την ημέρα. Μεγάλα δέντρα από σκληρό ξύλο μπορούν να απελευθερώσουν έως και 40.000 γαλόνια καθημερινά.
Τιμές διαπνοής ποικίλλουν ανάλογα με την κατάσταση της ατμόσφαιρας γύρω από ένα φυτό. Οι καιρικές συνθήκες διαδραματίζουν εξέχοντα ρόλο, αλλά η διαπνοή επηρεάζεται επίσης από τα εδάφη και την τοπογραφία.
Μόνο η θερμοκρασία επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό τη διαπνοή. Σε ζεστό καιρό και σε ισχυρό ήλιο, τα stomata ενεργοποιούνται για να ανοίξουν και να απελευθερώσουν υδρατμούς. Ωστόσο, σε κρύο καιρό, συμβαίνει η αντίθετη κατάσταση, και τα stomata θα κλείσουν.
Η ξηρότητα του αέρα επηρεάζει άμεσα τα ποσοστά αναπνοής. Εάν ο καιρός είναι υγρός και ο αέρας είναι γεμάτος υγρασία, ένα φυτό είναι λιγότερο πιθανό να απελευθερώσει τόσο νερό μέσω της διαπνοής. Ωστόσο, σε ξηρές συνθήκες, τα φυτά βγαίνουν εύκολα. Ακόμη και η κίνηση του ανέμου μπορεί να αυξήσει τη διαπνοή.
Διαφορετικά φυτά προσαρμόζονται σε διαφορετικά περιβάλλοντα ανάπτυξης, περιλαμβανομένων και των ποσοστών της διαπνοής τους. Σε ξηρά κλίματα, όπως ερήμους, μερικά φυτά μπορούν να συγκρατήσουν καλύτερα στο νερό, όπως τα σουκλένια ή οι κάκτοι.