Hoe drinken planten water?

Planten zijn levende wezens en alle levende wezens op aarde hebben water nodig om te overleven. Planten kunnen zich natuurlijk niet voortbewegen op zoek naar brandstof zoals dieren dat kunnen, en ze kunnen geen vloeistoffen drinken in de zin dat de term 'drank' normaal gesproken wordt begrepen. Maar net als dieren hebben planten specifieke componenten en fysiologische mechanismen ontwikkeld om onder verschillende omstandigheden voor voldoende hydratatie te zorgen.

Water is een van de reactanten in de chemische reactie die bekend staat als fotosynthese, de andere is koolstofdioxide. Deze twee verbindingen reageren onder invloed van zonlicht om glucose en zuurstof te genereren. Dit is bijna precies het omgekeerde van de ademhaling in andere organismen, waarbij zuurstof wordt gebruikt om glucose af te breken en energie, koolstofdioxide en water vrij te maken.

Water wordt ook gebruikt om mineralen rond de plant te transporteren, op dezelfde manier waarop bloed vitale stoffen door het lichaam van dieren vervoert. Water geeft planten ook structurele ondersteuning en zorgt er ook voor dat de bladeren van de plant koel blijven door het verdampingsproces. Kortom, water heeft veel van dezelfde functies in planten als bij dieren, waarbij rekening wordt gehouden met anatomische en andere verschillen.

Water verplaatst zich vanuit de grond waarin planten zijn verankerd in het wortelstelsel van de planten door de wortelhaarcellen aan de uiteinden van de individuele wortels. Zodra een watermolecuul in een wortel diffundeert, kan het een van de drie paden volgen om het xyleem te bereiken, dat de leiding is van de wortels naar de rest van de plant. De eerste van deze paden is eenvoudigweg tussen cellen in de wortel. De tweede is het navigeren door de kruispunten tussen cellen (plasmodesmata), en de derde is het doorkruisen van cellen en het herhaaldelijk doorkruisen van verschillende celmembranen.

Eenmaal in het xyleem beweegt het water, analoog aan nerven bij dieren, onder veel minder weerstand in de richting van de bladeren. Water verlaat planten uiteindelijk via openingen in bladeren die huidmondjes worden genoemd (enkelvoud: stoma).

Hogere temperaturen leiden tot snellere transpiratie (waterturnover) tarieven. Dit komt vooral doordat huidmondjes steviger opengaan als de lucht warmer is en er meer water kan ontsnappen. Een hogere luchtvochtigheid vertraagt ​​de waterbeweging in planten omdat water niet zo gemakkelijk van de bladeren in de atmosfeer kan verdampen. Wind heeft de neiging de wateropname van planten te vergroten, onder meer door de luchtvochtigheid in de directe omgeving te verlagen. Ten slotte hebben planten die in drogere gebieden groeien, zoals cactussen, de neiging om water te besparen en hebben ze over het algemeen een lagere transpiratiesnelheid.

Bladeren hebben een wasachtige nagelriemlaag op hun buitenoppervlakken, die soms duidelijk is om aan te raken. Dit leidt tot een toename van het vasthouden van water. Onder bepaalde omstandigheden sluiten huidmondjes, waardoor de hoeveelheid water die de plant aan zijn omgeving afgeeft, wordt verminderd.

Planten houden ook water vast om hun structurele integriteit te behouden. Meer water leidt tot een hogere turgiditeit of stevigheid, wat vooral belangrijk is bij planten die geen houtachtige ondersteunende structuren bevatten.