A növények fontosságát a mindennapi életben nem lehet lebecsülni. Oxigént, ételt, menedéket, árnyékot és számtalan egyéb funkciót biztosítanak.
Hozzájárulnak a víz környezeten keresztüli mozgásához is. A növények maguk is büszkélkedhetnek saját egyedi módszerükkel a víz befogadására és a légkörbe engedésére.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A növények vizet igényelnek a biológiai folyamatokhoz. A víz növényeken keresztüli mozgása a gyökerektől a szárakig a levelekig vezet, speciális sejtek felhasználásával.
Vízi szállítás növényekben
A víz elengedhetetlen a növények életéhez az anyagcsere legalapvetőbb szintjén. Ahhoz, hogy egy növény biológiai folyamatokhoz hozzáférjen a vízhez, szüksége van egy rendszerre, amely a vizet a talajról a különböző növényi részekre mozgatja.
A növényekben a fő vízmozgás vége ozmózis a gyökerektől a szárakig a levelekig. Hogyan működik vízi szállítás növényekben előfordulnak? A növények vízmozgása azért következik be, mert a növények speciális rendszerrel rendelkeznek a víz beszívására, a növény testén keresztül történő vezetésére és végül a környező környezetbe történő kibocsátására.
Emberekben a folyadékok a vénák, artériák és kapillárisok keringési rendszerén keresztül keringenek a testekben. Van egy speciális szövethálózat is, amely segíti a növények tápanyag- és vízmozgását. Ezeket ún xilém és faháncs.
Mi az a Xylem?
A növényi gyökerek a talajba nyúlnak, és vizet és ásványi anyagokat keresnek a növény növekedéséhez. Amint a gyökerek vizet találnak, a víz a növényen keresztül egészen a leveleig halad felfelé. A növények gyökértől levélig terjedő vízmozgásához használt növényi szerkezetet xilémnek nevezzük.
A Xylem egyfajta növényi szövet, amely kinyújtott elhalt sejtekből áll. Ezeket a sejteket nevezték el tracheidák, kemény összetételű, cellulóz és a rugalmas anyag lignin. A sejtek egymásra rakódnak és edényeket képeznek, így a víz kis ellenállással közlekedhet. A Xylem vízálló és nincs citoplazma sejtjeiben.
A víz a xilémcsöveken keresztül halad felfelé a növényen, amíg el nem éri mezofill sejtek, amelyek szivacsos sejtek, amelyek a vizet felszabadítják az ún sztómák. Egyidejűleg, sztómák lehetővé teszi a szén-dioxid bejutását egy növénybe fotoszintézis céljából. A növények levelein több sztóma van, különösen az alján.
Különböző környezeti tényezők gyorsan kiválthatják a sztómákat, hogy megnyíljanak vagy bezáruljanak. Ide tartozik a hőmérséklet, a levélben lévő szén-dioxid-koncentrátum, a víz és a fény. A sztómák éjjel bezáródnak; a túl sok belső szén-dioxidra reagálva és a levegő hőmérsékletétől függően megakadályozzák a túl sok vízvesztést is.
A fény elindítja őket a nyitásra. Ez jelzi a növény őrsejtjeinek, hogy vonzzanak vízbe. Az őrsejtek membránjai ezután hidrogénionokat szivattyúznak ki, és a káliumionok bejuthatnak a sejtbe. Az ozmotikus nyomás csökken, amikor a kálium felhalmozódik, ami a víz vonzerejét eredményezi a sejt felé. Forró hőmérsékleten ezek az őrcellák nem jutnak annyi vízhez, és bezáródhatnak.
A levegő a xylem tracheidáit is kitöltheti. Ezt a folyamatot nevezték el kavitáció, apró légbuborékokat eredményezhet, amelyek akadályozhatják a víz áramlását. A probléma elkerülése érdekében a xilemsejtekben lévő gödrök lehetővé teszik a víz mozgását, miközben megakadályozzák a gázbuborékok kiszökését. A xilém többi része a szokásos módon folytathatja a víz mozgását. Éjjel, amikor a sztómák bezáródnak, a gázbuborék ismét feloldódhat a vízben.
A víz vízgőzként távozik a levelekből és elpárolog. Ezt a folyamatot hívják transzpiráció.
Mi a Phloem?
A xilemmel ellentétben a floém sejtek élő sejtek. Az edényeket is alkotják, és fő feladatuk a tápanyagok mozgatása az egész növényben. Ezek a tápanyagok a következők: aminosavak és a cukrok.
Az évszakok során például a cukrok a gyökerekből a levelekbe kerülhetnek. A tápanyagok mozgatásának folyamata az egész növényben úgynevezett áttelepítés.
Oszmózis gyökerekben
A növényi gyökerek hegyei gyökérszőrsejteket tartalmaznak. Ezek téglalap alakúak és hosszú farkúak. Maga a gyökérszőrzet kiterjedhet a talajba és felszívhatja a vizet az ozmózisnak nevezett diffúziós folyamatban.
A gyökerekben lévő ozmózis oda vezet, hogy a víz a gyökérszőrsejtekbe kerül. Miután a víz beköltözik a gyökérszőrsejtekbe, bejárhatja az egész növényt. A víz először a gyökér kéreg és áthalad a endodermis. Odaérve hozzáférhet a xilémcsövekhez, és lehetővé teszi a növények vízszállítását.
A víz gyökerek közötti útjának többféle útja van. Az egyik módszer úgy tartja a vizet a sejtek között, hogy a víz ne kerüljön beléjük. Egy másik módszer szerint a víz valóban keresztez sejtmembránok. Ezután kimozdulhat a membránból más sejtekbe. A víznek a gyökerekből való mozgásának egy másik módszere magában foglalja a víz sejteken keresztüli áthaladását a sejtek közötti csomópontokon keresztül plazmodesmata.
A gyökérkéregen való áthaladás után a víz az endodermiszen vagy viaszos sejtrétegen keresztül mozog. Ez egyfajta gát a víz számára, és szűrőként keresi az endodermális sejteket. Ezután a víz hozzáférhet a xilémhez, és a növény levelei felé haladhat.
Transpiration Stream Definition
Emberek és állatok lélegeznek. A növények saját légzési folyamattal rendelkeznek, de ezt hívják transzpiráció.
Amint a víz áthalad egy növényen és eléri a leveleit, végül transzpirációval szabadulhat fel a levelekből. A „légzés” ezen módszerének bizonyítékát láthatja, ha tiszta műanyag zacskót rögzít a növény levelei körül. Végül a zsákban vízcseppek jelennek meg, amelyek demonstrálják a levelekből történő transzpirációt.
A transzpirációs folyam leírja a xilemből a gyökértől a levélig terjedő folyamban szállított víz folyamatát. Ez magában foglalja az ásványi ionok mozgatásának módszerét is, a növények erősségének fenntartása a víz turgorán keresztül, ügyelve arra levelek elegendő vizet tartalmaznak a fotoszintézishez, és elengedik a vizet, hogy a levelek melegen lehűljenek hőmérsékletek.
A transzpirációra gyakorolt hatások
Amikor a növény transzpirációját a szárazföldről történő párolgással kombinálják, ezt ún evapotranspiráció. A transzpirációs áram körülbelül 10% nedvességkibocsátást eredményez a Föld légkörében.
A növények transzpirációval jelentős mennyiségű vizet veszíthetnek. Annak ellenére, hogy ez nem szabad szemmel látható folyamat, a vízveszteség hatása mérhető. Még a kukorica is akár 4000 liter vizet is felszabadíthat egy nap alatt. A nagy keményfa fák naponta akár 40 000 literet is felszabadíthatnak.
A transzpiráció sebessége a növény körüli légkör állapotától függően változhat. Az időjárási körülmények kiemelkedő szerepet játszanak, de a transzpirációt a talaj és a domborzat is befolyásolja.
Önmagában a hőmérséklet nagyban befolyásolja a transzpirációt. Meleg időben és erős napsütésben a sztómák kioldódnak és felszabadítják a vízgőzt. Hideg időben azonban ennek az ellenkezője fordul elő, és a sztómák bezáródnak.
A levegő szárazsága közvetlenül befolyásolja a transzpirációs sebességet. Ha az időjárás nedves és a levegő tele van nedvességgel, egy növény kevésbé valószínű, hogy annyi vizet bocsát ki transzpirációval. Száraz körülmények között azonban a növények könnyen kibomlanak. Még a szél mozgása is növelheti a transzpirációt.
A különböző növények alkalmazkodnak a különböző növekedési környezetekhez, ideértve a transzpiráció sebességét is. Száraz éghajlaton, például sivatagokban, néhány növény jobban meg tudja tartani a vizet, például pozsgás növények vagy kaktuszok.