日常生活における植物の重要性は軽視できません。 それらは、酸素、食物、避難所、日陰および他の無数の機能を提供します。
それらはまた、環境中の水の移動にも貢献します。 植物自体は、水を取り入れて大気中に放出する独自の方法を誇っています。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
植物は生物学的プロセスのために水を必要とします。 植物を通る水の移動には、特殊な細胞を使用して、根から茎、葉への経路が含まれます。
植物の水運
水は、代謝の最も基本的なレベルで植物の生活に不可欠です。 植物が生物学的プロセスのために水にアクセスするためには、水を地面からさまざまな植物の部分に移動させるシステムが必要です。
植物の主な水の動きは 浸透 根から茎、葉まで。 どうやって 水運 植物で発生しますか？ 植物の水の動きは、植物が水を引き込み、それを植物の体を通して導き、最終的にそれを周囲の環境に放出する特別なシステムを持っているために発生します。
人間の場合、体液は静脈、動脈、毛細血管の循環系を介して体内を循環します。 植物の栄養素と水の動きのプロセスを支援する組織の特殊なネットワークもあります。 これらは呼ばれます ザイレム そして 師部.
木部とは何ですか？
植物の根は土壌に達し、植物が成長するための水とミネラルを求めます。 根が水を見つけると、水は植物を通って葉まで移動します。 植物の根から葉へのこの水の移動に使用される植物構造は、木部と呼ばれます。
木部は、伸ばされた死んだ細胞から作られる一種の植物組織です。 これらのセルは、 気管、で作られた、タフな構成を持っています セルロース と弾力性のある物質 リグニン. セルは積み重ねられて容器を形成し、水がほとんど抵抗なく移動できるようにします。 木部は防水性があり、 細胞質 その細胞で。
水は木部管を通って植物に到達するまで移動します 葉肉 細胞は、呼ばれる小さな細孔を通して水を放出する海綿状の細胞です 気孔. 同時に、 気孔 また、二酸化炭素が光合成のために植物に入るのを可能にします。 植物は葉、特に下側にいくつかの気孔を持っています。
さまざまな環境要因により、気孔が急速に開閉する可能性があります。 これらには、温度、葉の二酸化炭素濃縮物、水、光が含まれます。 気孔は夜に閉じます。 また、気温によっては、内部の二酸化炭素が多すぎると、水分の損失が多すぎるのを防ぐために閉じます。
光がそれらを開くきっかけになります。 これは、植物の孔辺細胞に水を引き込むように信号を送ります。 次に、ガードセルの膜が水素イオンを排出し、カリウムイオンがセルに入ることができます。 カリウムが蓄積すると浸透圧が低下し、細胞に水が引き付けられます。 高温では、これらの孔辺細胞は水へのアクセスが少なく、閉じることができます。
空気は木部の気管を満たすこともできます。 このプロセスは、 キャビテーション、水の流れを妨げる可能性のある小さな気泡が発生する可能性があります。 この問題を回避するために、木部セルのピットは、気泡が逃げるのを防ぎながら水が動くことを可能にします。 木部の残りの部分は、通常どおり水を動かし続けることができます。 夜、気孔が閉じると、気泡が再び水に溶けることがあります。
水は葉から水蒸気として出て蒸発します。 このプロセスはと呼ばれます 蒸散.
師部とは何ですか？
木部とは対照的に、師部細胞は生細胞です。 それらは同様に容器を構成し、それらの主な機能は植物全体に栄養素を移動させることです。 これらの栄養素には以下が含まれます アミノ酸 と砂糖。
たとえば、季節の間に、砂糖は根から葉に移動することがあります。 植物全体に栄養素を移動させるプロセスは、 転座.
根の浸透
植物の根の先端には根毛細胞が含まれています。 これらは長方形の形をしていて、長い尾を持っています。 根毛自体が土壌に伸び、浸透と呼ばれる拡散の過程で水分を吸収する可能性があります。
根の浸透は、水が根毛細胞に移動することにつながります。 水が根毛細胞に移動すると、植物全体に移動できます。 水は最初に 根の皮質 を通過します 内皮. そこに着くと、木部管にアクセスし、植物の水輸送を可能にします。
根を横切る水の旅には複数の道があります。 1つの方法は、水がセルに入らないようにセル間に水を保持します。 別の方法では、水は交差します 細胞膜. その後、膜から他の細胞に移動することができます。 根からの水の移動のさらに別の方法は、呼ばれる細胞間の接合部を介して細胞を通過する水を含む 原形質連絡.
根の皮質を通過した後、水は内皮、またはワックス状の細胞層を通過します。 これは一種の水に対する障壁であり、フィルターのように内胚葉細胞を通して水をシャントします。 その後、水は木部にアクセスし、植物の葉に向かって進むことができます。
蒸散流の定義
人と動物は呼吸します。 植物は独自の呼吸過程を持っていますが、それは 蒸散.
水が植物を通過して葉に到達すると、最終的には蒸散によって葉から放出されます。 植物の葉の周りに透明なビニール袋を固定することで、この「呼吸」の方法の証拠を見ることができます。 やがてバッグの中に水滴が見え、葉からの蒸散を示します。
蒸散ストリームは、根から葉へのストリームで木部から輸送される水のプロセスを説明します。 また、ミネラルイオンを移動させ、水膨圧によって植物を丈夫に保ち、 葉には光合成に十分な水分があり、水分を蒸発させて葉を暖かく保ちます 温度。
蒸散への影響
植物の蒸散が土地からの蒸発と組み合わされるとき、これは呼ばれます 蒸発散. 蒸散流により、水分の約10パーセントが地球の大気中に放出されます。
植物は蒸散によってかなりの量の水分を失う可能性があります。 肉眼で確認できるプロセスではありませんが、水分喪失の影響は測定可能です。 トウモロコシでさえ、1日に4,000ガロンもの水を放出する可能性があります。 大きな広葉樹は、1日に40,000ガロンもの量を放出する可能性があります。
蒸散速度 植物周辺の雰囲気の状態によって異なります。 気象条件が重要な役割を果たしますが、蒸散は土壌や地形の影響も受けます。
温度だけでも蒸散に大きく影響します。 暖かい天候や強い太陽の下では、気孔が開いて水蒸気を放出するようにトリガーされます。 しかし、寒い時期には逆の状況になり、気孔が閉じてしまいます。
空気の乾燥は蒸散速度に直接影響します。 天候が湿度が高く、空気が湿気に満ちている場合、植物は蒸散によってそれほど多くの水を放出する可能性が低くなります。 しかし、乾燥した状態では、植物はすぐに発芽します。 風の動きでさえ蒸散を増やすことができます。
さまざまな植物は、蒸散速度など、さまざまな成長環境に適応します。 砂漠などの乾燥した気候では、多肉植物やサボテンなど、一部の植物は水をよりよく保持できます。