Plantele sunt ființe vii și toate ființele vii de pe Pământ necesită apă pentru a supraviețui. Plantele, desigur, nu se pot mișca în căutarea combustibilului, așa cum pot animalele și nu pot bea lichide în sensul în care se înțelege în mod normal termenul „băutură”. Dar, la fel ca animalele, plantele au dezvoltat componente specifice și mecanisme fiziologice pentru a asigura niveluri adecvate de hidratare în diferite condiții.
Funcțiile apei în plante
Apa este unul dintre reactanții din reacția chimică cunoscută sub numele de fotosinteză, celălalt fiind dioxidul de carbon. Acești doi compuși reacționează sub influența razelor solare pentru a genera glucoză și oxigen. Acesta este aproape exact inversul respirației în alte organisme, în care oxigenul este utilizat pentru a descompune glucoza și a elibera energie, dioxid de carbon și apă.
Apa este, de asemenea, utilizată pentru transportul mineralelor în jurul plantei, în același mod în care sângele mișcă substanțe vitale în corpurile animale. Apa oferă, de asemenea, plantelor suport structural și, de asemenea, permite frunzelor plantei să se răcească prin procesul de evaporare. Pe scurt, apa îndeplinește multe dintre aceleași funcții la plante ca și la animale, ajustându-se pentru diferențe anatomice și de altă natură.
Transportul pe apă în plante
Apa se mișcă din solul în care plantele sunt ancorate în sistemele radiculare ale plantelor prin celulele părului rădăcinii la vârfurile rădăcinilor individuale. Odată ce o moleculă de apă se difuzează într-o rădăcină, poate lua una din cele trei căi pentru a ajunge la xilem, care este conducta de la rădăcini la restul plantei. Prima dintre aceste căi este pur și simplu între celulele din rădăcină. Al doilea este navigarea joncțiunilor dintre celule (plasmodesmate), iar al treilea este traversarea celulelor și traversarea în mod repetat a diferitelor membrane celulare.
Odată ajuns în xilem, similar cu venele la animale, apa se mișcă cu o rezistență mult mai mică în direcția frunzelor. Apa lasă plantele în cele din urmă prin deschideri în frunze numite stomate (singular: stoma).
Efectul condițiilor ambientale asupra echilibrului apei
Temperaturile mai ridicate duc la rate mai rapide de transpirație (rotație a apei). Acesta este în principal rezultatul deschiderii stomatelor mai robuste atunci când aerul este mai cald și permite scăderea mai multă apă. Umiditatea mai mare încetinește mișcarea apei în plante, deoarece apa nu se poate evapora din frunze în atmosferă la fel de ușor. Vântul tinde să crească absorbția apei plantelor, parțial prin scăderea umidității în imediata apropiere. În cele din urmă, plantele care cresc în regiuni mai uscate, cum ar fi cactușii, au tendința de a conserva apa și au rate de transpirație mai mici în general.
Reducerea pierderilor de apă
Frunzele au un strat de cuticule ceros pe suprafețele lor exterioare, ceea ce este uneori evident la atingere. Acest lucru duce la o creștere a retenției de apă. În anumite condiții, stomatele se închid, scăzând cantitatea de apă pe care planta o eliberează în mediul său.
Plantele rețin și apa pentru a-și menține integritatea structurală. Mai multă apă duce la un nivel mai ridicat de turgescență sau fermitate, care este deosebit de important la plantele care nu conțin structuri lemnoase de susținere.