Het belang van planten in het dagelijks leven kan niet worden onderschat. Ze zorgen voor zuurstof, voedsel, beschutting, schaduw en talloze andere functies.
Ze dragen ook bij aan de beweging van water door de omgeving. Planten zelf hebben hun eigen unieke manier om water op te nemen en af te geven aan de atmosfeer.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Planten hebben water nodig voor biologische processen. De beweging van water door planten omvat een pad van wortel naar stengel naar blad, met behulp van gespecialiseerde cellen.
Vervoer over water in planten
Water is essentieel voor het leven van planten op de meest basale niveaus van het metabolisme. Om ervoor te zorgen dat een plant toegang heeft tot water voor biologische processen, heeft hij een systeem nodig om water van de grond naar verschillende plantendelen te verplaatsen.
De belangrijkste waterbeweging in planten is door osmose van de wortels tot de stengels tot de bladeren. Hoe werkt? vervoer over water in planten voorkomen? Waterbeweging in planten vindt plaats omdat planten een speciaal systeem hebben om water aan te trekken, het door het lichaam van de plant te geleiden en het uiteindelijk af te geven aan de omgeving.
Bij mensen circuleren vloeistoffen in lichamen via de bloedsomloop van aders, slagaders en haarvaten. Er is ook een gespecialiseerd netwerk van weefsels dat het proces van nutriënten- en waterbeweging in planten ondersteunt. Deze heten xyleem en floëem.
Wat is Xyleem?
Plantenwortels reiken in de grond en zoeken water en mineralen om de plant te laten groeien. Zodra de wortels water hebben gevonden, gaat het water omhoog door de plant tot aan de bladeren. De plantstructuur die wordt gebruikt voor deze waterbeweging in planten van wortel tot blad, wordt xyleem genoemd.
Xyleem is een soort plantenweefsel dat is gemaakt van uitgerekte dode cellen. Deze cellen, genaamd tracheïden, hebben een stoere samenstelling, gemaakt van cellulose en de veerkrachtige substantie lignine. De cellen zijn gestapeld en vormen vaten, waardoor water met weinig weerstand kan reizen. Xylem is waterdicht en heeft geen cytoplasma in zijn cellen.
Water gaat door de xyleembuizen omhoog door de plant totdat het de plant bereikt mesofyl cellen, dit zijn sponsachtige cellen die het water afgeven via minuscule poriën genaamd huidmondjes. tegelijkertijd, huidmondjes zorgen er ook voor dat koolstofdioxide een plant kan binnendringen voor fotosynthese. Planten hebben meerdere huidmondjes op hun bladeren, vooral aan de onderkant.
Verschillende omgevingsfactoren kunnen huidmondjes snel openen of sluiten. Deze omvatten temperatuur, kooldioxide-concentraat in het blad, water en licht. Huidmondjes sluiten 's nachts; ze sluiten ook als reactie op teveel interne koolstofdioxide en om te veel waterverlies te voorkomen, afhankelijk van de luchttemperatuur.
Licht triggert hen om te openen. Dit signaleert de wachtcellen van de plant om water aan te trekken. De membranen van de wachtcellen pompen dan waterstofionen naar buiten en kaliumionen kunnen de cel binnendringen. De osmotische druk neemt af wanneer het kalium zich ophoopt, wat resulteert in aantrekking van water naar de cel. Bij hoge temperaturen hebben deze bewakingscellen niet zoveel toegang tot water en kunnen ze sluiten.
Lucht kan ook de tracheïden van het xyleem vullen. Dit proces, genaamd cavitatie, kan resulteren in kleine luchtbelletjes die de waterstroom kunnen belemmeren. Om dit probleem te voorkomen, zorgen putjes in xyleemcellen ervoor dat water kan bewegen en voorkomen dat gasbellen ontsnappen. De rest van het xyleem kan zoals gewoonlijk doorgaan met het verplaatsen van water. 's Nachts, als huidmondjes zich sluiten, kan de gasbel weer oplossen in het water.
Water komt als waterdamp uit de bladeren en verdampt. Dit proces heet transpiratie.
Wat is floëem?
In tegenstelling tot xyleem zijn floëemcellen levende cellen. Ze vormen ook vaten en hun belangrijkste functie is om voedingsstoffen door de plant te verplaatsen. Deze voedingsstoffen omvatten: aminozuren en suikers.
In de loop van de seizoenen kunnen bijvoorbeeld suikers van de wortels naar de bladeren worden verplaatst. Het proces van het verplaatsen van voedingsstoffen door de plant heet translocatie.
Osmose in Wortels
De toppen van plantenwortels bevatten wortelhaarcellen. Deze zijn rechthoekig van vorm en hebben lange staarten. De wortelharen zelf kunnen zich in de grond uitstrekken en water opnemen in een diffusieproces dat osmose wordt genoemd.
Osmose in de wortels zorgt ervoor dat water in de wortelhaarcellen terechtkomt. Zodra water de wortelhaarcellen binnendringt, kan het door de plant reizen. Water gaat eerst naar de wortel cortex en gaat door de endodermis. Eenmaal daar heeft het toegang tot de xyleembuizen en zorgt het voor watertransport in planten.
Er zijn meerdere paden voor de reis van water over wortels. Eén methode houdt water tussen de cellen zodat het water er niet in komt. Bij een andere methode kruist water wel celmembranen. Het kan dan uit het membraan naar andere cellen gaan. Nog een andere methode om water vanaf de wortels te verplaatsen, houdt in dat water door cellen gaat via verbindingen tussen cellen die plasmodesmata.
Nadat het door de wortelcortex is gegaan, beweegt het water door de endodermis, of wasachtige cellaag. Dit is een soort barrière voor water en leidt het als een filter door de endodermale cellen. Dan kan water toegang krijgen tot het xyleem en verder gaan naar de bladeren van de plant.
Transpiratiestroom Definitie
Mensen en dieren ademen. Planten hebben hun eigen ademhalingsproces, maar dat heet transpiratie.
Zodra water door een plant reist en de bladeren bereikt, kan het uiteindelijk via transpiratie uit de bladeren vrijkomen. Je kunt het bewijs van deze methode van "ademen" zien door een doorzichtige plastic zak rond de bladeren van een plant te bevestigen. Uiteindelijk zie je waterdruppels in de zak, die de transpiratie van de bladeren aantonen.
De transpiratiestroom beschrijft het proces van water dat vanuit het xyleem in een stroom van wortel naar blad wordt getransporteerd. Het omvat ook de methode om minerale ionen te verplaatsen, planten stevig te houden via waterturgor, om ervoor te zorgen dat bladeren hebben voldoende water voor fotosynthese en laten het water verdampen om de bladeren koel te houden in warm temperaturen.
Effecten op transpiratie
Wanneer plantentranspiratie wordt gecombineerd met verdamping van land, wordt dit verdamping. De transpiratiestroom resulteert in ongeveer 10 procent van het vocht dat vrijkomt in de atmosfeer van de aarde.
Planten kunnen door transpiratie een aanzienlijke hoeveelheid water verliezen. Ook al is het geen proces dat met het blote oog te zien is, het effect van waterverlies is wel meetbaar. Zelfs maïs kan maar liefst 4.000 gallons water per dag afgeven. Grote hardhoutbomen kunnen dagelijks wel 40.000 gallons vrijgeven.
Transpiratiesnelheden variëren afhankelijk van de status van de atmosfeer rond een plant. Weersomstandigheden spelen een prominente rol, maar transpiratie wordt ook beïnvloed door bodem en topografie.
Alleen de temperatuur heeft een grote invloed op de transpiratie. Bij warm weer en bij sterke zon worden de huidmondjes geactiveerd om te openen en waterdamp af te geven. Bij koud weer doet zich echter de tegenovergestelde situatie voor en sluiten de huidmondjes zich.
De droogte van de lucht heeft een directe invloed op de transpiratiesnelheid. Als het weer vochtig is en de lucht vol vocht, is de kans kleiner dat een plant zoveel water afgeeft via transpiratie. In droge omstandigheden verdampen planten echter gemakkelijk. Zelfs de beweging van de wind kan de transpiratie verhogen.
Verschillende planten passen zich aan verschillende groeiomgevingen aan, ook wat betreft hun transpiratiesnelheid. In droge klimaten zoals woestijnen kunnen sommige planten water beter vasthouden, zoals vetplanten of cactussen.
