Kuidas vesi taimede kaudu liigub

Taimede tähtsust igapäevaelus ei saa alahinnata. Need pakuvad hapnikku, toitu, peavarju, varju ja lugematuid muid funktsioone.

Need aitavad kaasa ka vee liikumisele läbi keskkonna. Taimed ise uhkeldavad oma ainulaadse viisiga vett võtta ja atmosfääri lasta.

TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)

Taimed vajavad bioloogiliste protsesside jaoks vett. Vee liikumine läbi taimede hõlmab rada juurest varrest leheni, kasutades selleks spetsiaalseid rakke.

Vesi on taimede eluks hädavajalik ainevahetuse kõige põhilisemal tasemel. Selleks, et taim pääseks bioloogiliste protsesside jaoks veele juurde, on tal vaja süsteemi maapinnalt erinevate taimeosade viimiseks.

Taimede peamine veeliikumine on läbi osmoos juurtest kuni varte lehtedeni. Kuidas veetransport taimedes esineda? Vee liikumine taimedes toimub seetõttu, et taimedel on spetsiaalne süsteem vee sissevõtmiseks, selle juhtimiseks läbi taime keha ja lõpuks selle ümbritsevasse keskkonda viimiseks.

Inimestel ringlevad vedelikud kehades veenide, arterite ja kapillaaride vereringesüsteemi kaudu. Samuti on olemas spetsiaalne kudede võrgustik, mis aitab taimedes toitainete ja vee liikumist. Neid nimetatakse

Taimejuured ulatuvad mulda ja otsivad taime kasvamiseks vett ja mineraale. Kui juured leiavad vee, liigub vesi taime kaudu üles kuni selle lehtedeni. Taimede struktuuri, mida kasutatakse selle vee liikumiseks taimedes juurest leheni, nimetatakse ksüleemiks.

Ksülem on omamoodi taimekude, mis koosneb väljaveninud surnud rakkudest. Need lahtrid, nimega trahheidid, millel on karm koostis, mis on valmistatud tselluloos ja elastne aine ligniin. Rakud on virnastatud ja moodustavad anumaid, võimaldades veega liikuda vähese takistusega. Xylem on veekindel ja sellel pole tsütoplasma oma rakkudes.

Vesi liigub taimest läbi ksüleemtorude, kuni see jõuab mesofüll rakud, mis on käsnjas olevad rakud, mis vabastavad vett nn väikeste pooride kaudu stomata. Samaaegselt stomata võimaldavad ka süsinikdioksiidi fotosünteesiks taime siseneda. Taimedel on lehtedel mitu stomata, eriti alaküljel.

Erinevad keskkonnategurid võivad stomaadid kiiresti avada või sulgeda. Nende hulka kuuluvad temperatuur, süsinikdioksiidi kontsentraat lehes, vesi ja valgus. Stomata sulgub öösel; need sulguvad ka reageerides liiga suurele sisemisele süsinikdioksiidile ja vältimaks liigset veekadu, sõltuvalt õhutemperatuurist.

Valgus paneb nad avanema. See annab taime kaitserakkudele märku veest tõmbamiseks. Seejärel pumbatakse kaitserakkude membraanid vesinikioone välja ja kaaliumiioonid võivad rakku siseneda. Osmootne rõhk langeb kaaliumi kogunemisel, mille tulemuseks on raku veetõmme. Kuuma temperatuuri korral ei ole neil valvurrakkudel nii palju juurdepääsu veele ja nad võivad sulgeda.

Õhk võib täita ka ksülemi trahheide. See protsess nimega kavitatsioon, võivad põhjustada pisikesi õhumulle, mis võivad takistada veevoolu. Selle probleemi vältimiseks võimaldavad ksüleemrakkudes olevad süvendid vett liikuda, hoides ära gaasimullide väljapääsu. Ülejäänud ksüleem võib jätkata vee liikumist nagu tavaliselt. Öösel, kui stomata sulgub, võib gaasimull uuesti vette lahustuda.

Vesi väljub lehtedest veeauruna ja aurustub. Seda protsessi nimetatakse transpiratsioon.

Erinevalt ksüleemist on floemirakud elusrakud. Nad moodustavad ka anumad ja nende peamine ülesanne on toitaineid kogu taimes liigutada. Nende toitainete hulka kuuluvad: aminohapped ja suhkrud.

Näiteks võib aastaaegade jooksul suhkruid juurte juurest lehtedeni viia. Toitainete kogu taime liikumise protsessi nimetatakse ümberasustamine.

Taimejuure näpunäited sisaldavad juukserakke. Need on ristkülikukujulised ja pikkade sabadega. Juurekarvad võivad ise ulatuda pinnasesse ja absorbeerida vett difusiooni käigus, mida nimetatakse osmoosiks.

Juurtes olev osmoos viib vee juurrakkudesse liikumiseni. Kui vesi liigub juukserakkudesse, võib see liikuda kogu taimes. Esmalt jõuab vesi teele juurekoor ja läbib endodermis. Sinna jõudes pääseb see ksüleemi torudele ja võimaldab taimedes vett transportida.

Vee teekonnal üle juurte on mitu rada. Üks meetod hoiab vett rakkude vahel, nii et vesi ei satuks nendesse. Teise meetodi korral vesi ristub rakumembraanid. Seejärel võib see membraanist välja liikuda teistesse rakkudesse. Veel üks meetod juurte juurest liikumiseks hõlmab vee läbimist rakkudesse nn plasmodesmata.

Pärast juurekoorest läbimist liigub vesi läbi endodermise ehk vahase rakukihi. See on omamoodi veetõke ja laseb selle läbi filtri nagu endodermaalsed rakud. Siis pääseb vesi ksüleemile ja jätkub taime lehtede poole.

Inimesed ja loomad hingavad. Taimedel on oma hingamisprotsess, kuid seda nimetatakse transpiratsioon.

Kui vesi liigub läbi taime ja jõuab selle lehtedeni, võib see lõpuks lehtedest vabaneda transpiratsiooni teel. Selle "hingamise" meetodi kohta saate tõendeid, kinnitades taime lehtede ümber selge kilekoti. Lõpuks näete kotis veepiiskasid, mis demonstreerivad lehtede transpiratsiooni.

Transpiratsioonivoog kirjeldab ksüleemist voolavat juurest lehte liikuva vee protsessi. See hõlmab ka meetodit mineraalsete ioonide liikumiseks, hoides taimi tugevana vee turgori kaudu, veendudes lehtedel on piisavalt vett fotosünteesiks ja vee aurustumiseks, et lehed jahedas hoida temperatuurid.

Kui taime transpiratsioon kombineeritakse maalt aurustumisega, nimetatakse seda aurustumine. Transpiratsioonivoo tulemusena eraldub Maa atmosfääri umbes 10 protsenti niiskusest.

Taimed võivad transpiratsiooni teel kaotada märkimisväärse koguse vett. Kuigi see pole palja silmaga vaadeldav protsess, on veekao mõju mõõdetav. Isegi mais võib päevas eraldada kuni 4000 liitrit vett. Suured lehtpuud võivad vabastada päevas kuni 40 000 gallonit.

Transpiratsiooni määrad varieeruda sõltuvalt taime ümbritseva atmosfääri seisundist. Ilmatingimustel on silmapaistev roll, kuid transpiratsiooni mõjutavad ka mullad ja pinnamood.

Ainult temperatuur mõjutab transpiratsiooni suuresti. Soojal ajal ja tugeva päikese käes vallanduvad stomaadid veeauru avanema ja vabastama. Külma ilmaga juhtub aga vastupidine olukord ja stomaadid sulguvad.

Õhu kuivus mõjutab otseselt transpiratsiooni määra. Kui ilm on niiske ja õhk niiskust täis, eraldab taim transpiratsiooni teel vähem tõenäoliselt nii palju vett. Kuid kuivades tingimustes taimed kergesti läbi avalduvad. Isegi tuule liikumine võib transpiratsiooni suurendada.

Erinevad taimed kohanevad erinevate kasvukeskkondadega, sealhulgas ka nende hingamise kiirusega. Kuivas kliimas, näiteks kõrbetes, suudavad mõned taimed paremini vett kinni hoida, näiteks sukulendid või kaktused.