Hvordan vann beveger seg gjennom planter

Betydningen av planter i hverdagen kan ikke undervurderes. De gir oksygen, mat, ly, skygge og utallige andre funksjoner.

De bidrar også til bevegelse av vann gjennom miljøet. Planter selv skryter av sin egen unike måte å ta inn vann og slippe det ut i atmosfæren.

TL; DR (for lang; Leste ikke)

Planter krever vann for biologiske prosesser. Bevegelse av vann gjennom planter innebærer en vei fra rot til stamme til blad, ved hjelp av spesialiserte celler.

Vann er viktig for plantelivet på de mest grunnleggende nivåene av metabolisme. For at et anlegg skal få tilgang til vann for biologiske prosesser, trenger det et system for å flytte vann fra bakken til forskjellige plantedeler.

Hovedvannbevegelsen i planter er gjennom osmose fra røttene til stilkene til bladene. Hvordan gjør vanntransport i planter forekommer? Vannbevegelse i planter skjer fordi planter har et spesielt system for å trekke vann inn, lede det gjennom kroppen til planten og til slutt frigjøre det til omgivelsene.

Hos mennesker sirkulerer væske i legemer via sirkulasjonssystemet i vener, arterier og kapillærer. Det er også et spesialisert nettverk av vev som hjelper prosessen med nærings- og vannbevegelse i planter. Disse kalles xylem og phloem.

Planterøtter strekker seg ned i jorden og søker vann og mineraler for at planten skal vokse. Når røttene har funnet vann, vandrer vannet opp gjennom planten helt til bladene. Plantestrukturen som brukes til denne vannbevegelsen i planter fra rot til blad kalles xylem.

Xylem er et slags plantevev som er laget av døde celler som strekkes ut. Disse cellene, kalt tracheider, har en tøff komposisjon, laget av cellulose og det elastiske stoffet lignin. Cellene er stablet og danner kar, slik at vann kan bevege seg med liten motstand. Xylem er vanntett og har ingen cytoplasma i cellene.

Vann beveger seg oppover planten gjennom xylemrørene til den når mesofyll celler, som er svampete celler som frigjør vannet gjennom små porene som kalles stomata. Samtidig, stomata tillater også at karbondioksid kommer inn i et anlegg for fotosyntese. Planter har flere stomata på bladene, spesielt på undersiden.

Ulike miljøfaktorer kan raskt føre til at stomata åpnes eller lukkes. Disse inkluderer temperatur, karbondioksidkonsentrat i bladet, vann og lys. Stomata nærbilde om natten; de lukkes også som svar på for mye internt karbondioksid og for å forhindre for mye vanntap, avhengig av lufttemperaturen.

Lys utløser dem til å åpne. Dette signaliserer plantens beskyttelsesceller om å trekke inn vann. Vaktcellens membraner pumper deretter ut hydrogenioner, og kaliumioner kan komme inn i cellen. Osmotisk trykk avtar når kalium bygger seg opp, noe som resulterer i vannattraksjon til cellen. Ved varme temperaturer har ikke disse beskyttelsescellene så mye tilgang til vann og kan nærme seg.

Luft kan også fylle xylemens tracheider. Denne prosessen, kalt kavitasjon, kan resultere i små luftbobler som kan hindre vannstrømmen. For å unngå dette problemet, tillater groper i xylemceller vann å bevege seg mens de hindrer gassbobler i å rømme. Resten av xylem kan fortsette å flytte vann som vanlig. Om natten når stomata nærmer seg, kan gassboblen oppløse seg i vannet igjen.

Vann kommer ut som vanndamp fra bladene og fordamper. Denne prosessen kalles transpirasjon.

I motsetning til xylem er floemceller levende celler. De utgjør også kar, og deres hovedfunksjon er å flytte næringsstoffer gjennom hele planten. Disse næringsstoffene inkluderer aminosyrer og sukker.

I løpet av årstidene kan for eksempel sukker flyttes fra røttene til bladene. Prosessen med å flytte næringsstoffer gjennom hele planten kalles translokasjon.

Tips av planterøtter inneholder rothårceller. Disse har rektangulær form og har lange haler. Rotehårene kan strekke seg ned i jorden og absorbere vann i en diffusjonsprosess som kalles osmose.

Osmose i røtter fører til at vann beveger seg inn i rothårceller. Når vann beveger seg inn i rothårcellene, kan det bevege seg gjennom hele planten. Vann tar først vei til rot cortex og går gjennom endodermis. En gang der har den tilgang til xylem-rørene og tillater vanntransport i planter.

Det er flere stier for vanns reise over røttene. En metode holder vann mellom cellene slik at vannet ikke kommer inn i dem. I en annen metode krysser vann cellemembraner. Den kan da bevege seg ut av membranen til andre celler. Nok en metode for bevegelse av vann fra røttene innebærer at vann passerer gjennom celler via kryss mellom celler som kalles plasmodesmata.

Etter å ha passert gjennom rotbarken, beveger vann seg gjennom endodermis eller voksaktig cellelag. Dette er en slags barriere for vann og skyter den gjennom endodermale celler som et filter. Deretter kan vann få tilgang til xylem og fortsette mot plantens blader.

Mennesker og dyr puster. Planter har sin egen prosess med å puste, men det kalles det transpirasjon.

Når vann går gjennom en plante og når bladene, kan det til slutt frigjøres fra bladene via transpirasjon. Du kan se bevis på denne metoden for å "puste" ved å sikre en klar plastpose rundt plantens blader. Til slutt vil du se vanndråper i posen, som viser transpirasjon fra bladene.

Transpirasjonsstrømmen beskriver prosessen med vann som transporteres fra xylem i en strøm fra rot til blad. Det inkluderer også metoden for å flytte mineralioner rundt, holde plantene robuste via vanndriveren, og sørg for at de er bladene har nok vann for fotosyntese og lar vannet fordampe for å holde bladene kjølig i varme temperaturer.

Når plantetranspirasjon kombineres med fordampning fra land, kalles dette evapotranspirasjon. Transpirasjonsstrømmen resulterer i omtrent 10 prosent av fuktighetsutslipp i jordens atmosfære.

Planter kan miste en betydelig mengde vann gjennom transpirasjon. Selv om det ikke er en prosess som kan sees med det blotte øye, er effekten av vanntap målbar. Selv mais kan frigjøre så mye som 4000 liter vann på en dag. Store løvtre kan frigjøre så mye som 40.000 liter daglig.

Satser for transpirasjon varierer avhengig av statusen til atmosfæren rundt en plante. Værforhold spiller en fremtredende rolle, men transpirasjon påvirkes også av jord og topografi.

Temperatur alene påvirker transpirasjonen sterkt. I varmt vær og i sterk sol utløses stomataene for å åpne og frigjøre vanndamp. Imidlertid, i kaldt vær, oppstår den motsatte situasjonen, og stomata vil nærme seg.

Tørrheten i luften påvirker direkte transpirasjonshastighetene. Hvis været er fuktig og luften er full av fuktighet, er det mindre sannsynlig at en plante slipper ut så mye vann via transpirasjon. Imidlertid, under tørre forhold, planter lett. Selv bevegelse av vind kan øke transpirasjonen.

Ulike planter tilpasser seg forskjellige vekstmiljøer, inkludert i transpirasjonsgraden. I tørre klima som ørkener, kan noen planter holde på vann bedre, for eksempel sukkulenter eller kaktus.