Kuinka vesi liikkuu kasvien läpi

Kasvien merkitystä jokapäiväisessä elämässä ei voida aliarvioida. Ne tarjoavat happea, ruokaa, suojaa, varjoa ja lukemattomia muita toimintoja.

Ne myötävaikuttavat myös veden liikkumiseen ympäristön läpi. Kasvit itse ylpeilevät omalla ainutlaatuisella tavallaan ottaa vettä ja päästää sitä ilmakehään.

TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)

Kasvit tarvitsevat vettä biologisiin prosesseihin. Veden liikkuminen kasvien läpi sisältää polun juuresta varresta lehteen käyttämällä erikoistuneita soluja.

Vesi on välttämätöntä kasvien elämälle aineenvaihdunnan perustasoilla. Jotta kasvi pääsee veteen biologisia prosesseja varten, se tarvitsee järjestelmän, joka siirtää vettä maasta eri kasvinosiin.

Kasvien päävesiliike on läpi osmoosi juurista varsiin lehtiin. Kuinka vesikuljetukset kasveissa esiintyy? Veden liikkuminen kasveissa tapahtuu, koska kasveilla on erityinen järjestelmä vetämään vettä sisään, johtamaan sitä kasvin rungon läpi ja lopulta päästämään se ympäröivään ympäristöön.

Ihmisillä nesteet kiertävät kehoissa suonien, valtimoiden ja kapillaarien verenkiertoelimen kautta. On myös erikoistunut kudosverkko, joka auttaa kasvien ravinteiden ja veden liikkumista. Näitä kutsutaan ksyleemi ja phloem.

Kasvien juuret ulottuvat maaperään ja etsivät vettä ja mineraaleja kasvin kasvamiseksi. Kun juuret löytävät vettä, vesi kulkee kasvin läpi lehtiin asti. Kasvien rakennetta, jota käytetään veden vesiliikenteeseen juurista lehtiin, kutsutaan ksylemiksi.

Xylem on eräänlainen kasvikudos, joka on valmistettu kuolleista soluista, jotka on venytetty. Nämä solut, nimetty tracheidit, jolla on kova koostumus selluloosa ja joustava aine ligniini. Solut on pinottu ja muodostavat astioita, jolloin vesi pääsee kulkemaan pienellä vastuksella. Xylem on vedenpitävä eikä siinä ole sytoplasma sen soluissa.

Vesi kulkee kasvia ylöspäin ksylemiputkien läpi, kunnes se saavuttaa mesofylli solut, jotka ovat huokoisia soluja, jotka vapauttavat vettä pienten huokosien kautta stomata. Samanaikaisesti, stomata salli myös hiilidioksidin pääsyn laitokseen fotosynteesiä varten. Kasvien lehdillä on useita stomatoita, etenkin alapuolella.

Erilaiset ympäristötekijät voivat laukaista stomatan nopeasti tai sulkeutumaan. Näitä ovat lämpötila, lehden hiilidioksiditiiviste, vesi ja valo. Stomata lähikuva yöllä; ne sulkeutuvat myös reagoimalla liian suureen sisäiseen hiilidioksidiin ja estääkseen liian suuren vesihäviön ilman lämpötilasta riippuen.

Valo laukaisee heidän avaamisen. Tämä antaa kasvin suojakennoille signaalin vetää veteen. Suojussolujen kalvot pumppaavat sitten vetyioneja, ja kaliumionit voivat päästä soluun. Osmoottinen paine laskee, kun kalium kerääntyy, mikä johtaa veden vetovoimaan soluun. Kuumissa lämpötiloissa näillä suojakennoilla ei ole niin paljon pääsyä veteen ja ne voivat sulkeutua.

Ilma voi myös täyttää ksylemin tracheidit. Tämä prosessi, nimetty kavitaatio, voi johtaa pieniin ilmakupliin, jotka voivat estää veden virtausta. Tämän ongelman välttämiseksi ksyleenisolujen kuopat antavat veden liikkua estäen samalla kaasukuplien pääsemistä ulos. Loput ksylemistä voivat jatkaa veden liikkumista tavalliseen tapaan. Yöllä, kun stomatat sulkeutuvat, kaasukupla voi liukentua veteen uudelleen.

Vesi poistuu vesihöyrynä lehdistä ja haihtuu. Tätä prosessia kutsutaan transpiraatio.

Toisin kuin ksyleemi, flemsolut ovat eläviä soluja. Ne muodostavat myös astiat, ja niiden päätehtävä on siirtää ravinteita koko kasviin. Näitä ravintoaineita ovat aminohappoja ja sokereita.

Esimerkiksi vuodenaikojen aikana sokereita voidaan siirtää juurista lehtiin. Ravinteiden siirtämistä koko kasvissa kutsutaan translokaatio.

Kasvien juurien kärjet sisältävät juurihiussoluja. Nämä ovat muodoltaan suorakaiteen muotoisia ja pitkillä hännillä. Juurikarvat itse voivat ulottua maaperään ja absorboida vettä diffuusioprosessissa, jota kutsutaan osmoosiksi.

Juurien osmoosi johtaa veden siirtymiseen juurihiussoluihin. Kun vesi siirtyy juurihiussoluihin, se voi kulkea koko kasvissa. Vesi tekee ensin tiensä juurikuori ja kulkee endodermis. Siellä se pääsee ksylemiputkiin ja sallii veden kuljettamisen kasveissa.

Veden matkalle juurien yli on useita polkuja. Yksi menetelmä pitää vettä solujen välillä, jotta vesi ei pääse niihin. Toisessa menetelmässä vesi ylittää solukalvot. Se voi sitten siirtyä kalvosta muihin soluihin. Vielä yksi menetelmä veden liikkumiseksi juurista käsittää veden kulkemisen solujen läpi solujen välisten liitosten kautta plasmodesmata.

Jätettyään juurikuoren läpi vesi liikkuu endodermiksen eli vahamaisen solukerroksen läpi. Tämä on eräänlainen este vedelle ja välittää sen endodermaalisten solujen läpi kuin suodatin. Sitten vesi pääsee ksylemiin ja edetä kohti kasvin lehtiä.

Ihmiset ja eläimet hengittävät. Kasveilla on oma hengitysprosessinsa, mutta sitä kutsutaan transpiraatio.

Kun vesi kulkee kasvin läpi ja saavuttaa sen lehdet, se voi lopulta vapautua lehdistä hengittämällä. Näet todisteita tästä "hengittämisestä" kiinnittämällä kirkas muovipussi kasvin lehtien ympärille. Lopulta näet vesipisarat pussissa, mikä osoittaa lehtien hengittämisen.

Hengitysvirta kuvaa prosessia, joka kulkeutuu xylemistä virtauksena juuresta lehteen. Se sisältää myös menetelmän mineraali-ionien siirtämiseksi ympäri, pitämällä kasvit tukevina veden turgorin kautta varmistaen lehdissä on tarpeeksi vettä fotosynteesiin ja veden haihtumisen pitämiseksi lehdet viileinä lämpimässä lämpötiloissa.

Kun kasvien haihdutus yhdistetään maasta haihduttamiseen, tätä kutsutaan haihtuminen. Hengitysvirta johtaa noin 10 prosenttiin kosteudesta maapallon ilmakehään.

Kasvit voivat menettää huomattavan määrän vettä höyrystymisen kautta. Vaikka se ei ole prosessi, joka voidaan nähdä paljaalla silmällä, vesihäviön vaikutus on mitattavissa. Jopa maissi voi vapauttaa jopa 4000 gallonaa vettä päivässä. Suuret lehtipuut voivat vapauttaa päivittäin jopa 40 000 gallonaa.

Transpiration hinnat vaihtelevat kasvien ympärillä olevan ilmakehän tilan mukaan. Sääolosuhteilla on merkittävä rooli, mutta maaperä ja topografia vaikuttavat myös henkiin.

Pelkästään lämpötila vaikuttaa suuresti haihtumiseen. Lämpimällä säällä ja voimakkaassa auringossa stomatat laukaistaan ​​ja vapautetaan vesihöyryä. Kylmällä säällä tapahtuu kuitenkin päinvastainen tilanne, ja stomatat sulkeutuvat.

Ilman kuivuus vaikuttaa suoraan hengitysnopeuksiin. Jos sää on kostea ja ilma on täynnä kosteutta, kasvi vapauttaa vähemmän todennäköisyyttä niin paljon vettä hengityksen kautta. Kuivissa olosuhteissa kasvit kuitenkin helposti puhkeavat. Jopa tuulen liike voi lisätä henkäystä.

Eri kasvit sopeutuvat erilaisiin kasvuympäristöihin, mukaan lukien niiden hengitysnopeudet. Kuivassa ilmastossa, kuten aavikoissa, jotkut kasvit, kuten sukulentit tai kaktukset, voivat paremmin tarttua veteen.