Ako sa voda pohybuje cez rastliny

Dôležitosť rastlín v každodennom živote nemožno podceňovať. Poskytujú kyslík, jedlo, prístrešie, tieň a nespočetné množstvo ďalších funkcií.

Prispievajú tiež k pohybu vody prostredím. Samotné rastliny sa môžu pochváliť vlastným jedinečným spôsobom, ako prijímať vodu a uvoľňovať ju do atmosféry.

TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)

Rastliny vyžadujú vodu pre biologické procesy. Pohyb vody cez rastliny vyžaduje cestu od koreňa k stonke do listu pomocou špecializovaných buniek.

Voda je nevyhnutná pre život rastlín na najzákladnejších úrovniach metabolizmu. Aby mala rastlina prístup k vode pre biologické procesy, potrebuje systém na presun vody zo zeme do rôznych častí rastliny.

Hlavný pohyb vody v rastlinách je dokončený osmóza od koreňov po stonky až po listy. Ako to robí? vodná preprava v rastlinách vyskytujú? K pohybu vody v rastlinách dochádza, pretože rastliny majú špeciálny systém na nasávanie vody, jej vedenie cez telo rastliny a nakoniec jej uvoľňovanie do okolitého prostredia.

U ľudí tekutiny cirkulujú v telách prostredníctvom obehového systému žíl, tepien a kapilár. Existuje tiež špecializovaná sieť tkanív, ktorá napomáha procesu pohybu živín a vody v rastlinách. Tieto sa nazývajú xylem a floém.

Korene rastlín siahajú do pôdy a hľadajú vodu a minerály, aby mohla rastlina rásť. Akonáhle korene nájdu vodu, voda cestuje cez rastlinu až k jej listom. Rastlinná štruktúra používaná na tento pohyb vody v rastlinách od koreňa po list sa nazýva xylém.

Xylem je druh rastlinného tkaniva, ktoré je vyrobené z odumretých buniek, ktoré sú natiahnuté. Tieto bunky, pomenované tracheidy, majú tvrdé zloženie, vyrobené z celulóza a pružná látka lignín. Bunky sú naskladané a tvoria nádoby, ktoré umožňujú vode cestovať s malým odporom. Xylem je vodotesný a nemá č cytoplazma v jeho bunkách.

Voda cestuje cez rastlinu cez xylemové trubice, až kým sa nedostane mezofyl bunky, čo sú hubovité bunky, ktoré uvoľňujú vodu cez miniatúrne póry nazývané stomata. Súčasne, stomata tiež umožniť, aby sa do zariadenia na fotosyntézu dostal oxid uhličitý. Rastliny majú na svojich listoch niekoľko priedušiek, najmä na spodnej strane.

Rôzne faktory prostredia môžu rýchlo vyvolať otvorenie alebo zatvorenie priedušiek. Patria sem teplota, koncentrát oxidu uhličitého v liste, voda a svetlo. Stomata zblízka v noci; tiež sa zatvárajú v reakcii na príliš veľa vnútorného oxidu uhličitého a na zabránenie príliš veľkej strate vody v závislosti od teploty vzduchu.

Otvorí ich svetlo. To signalizuje, aby ochranné bunky rastliny nasávali vodu. Membrány ochranných buniek potom odčerpávajú ióny vodíka a ióny draslíka môžu vstúpiť do bunky. Osmotický tlak klesá, keď sa hromadí draslík, čo vedie k vodnej príťažlivosti bunky. Za vysokých teplôt nemajú tieto ochranné bunky taký prístup k vode a môžu sa zblízka uzavrieť.

Vzduch môže tiež naplniť tracheidy xylému. Tento proces, pomenovaný kavitácia, môžu mať za následok drobné vzduchové bubliny, ktoré by mohli brániť prietoku vody. Aby sa zabránilo tomuto problému, jamy v xylemových bunkách umožňujú pohyb vody a zároveň bránia úniku plynových bublín. Zvyšok xylému môže pokračovať v pohybovaní vodou ako obvykle. V noci, keď sa prieduchy zblízka zväčšia, sa plynová bublina môže znova rozpustiť vo vode.

Voda vystupuje ako vodná para z listov a odparuje sa. Tento proces sa nazýva transpirácia.

Na rozdiel od xylému sú floémové bunky živými bunkami. Tvoria tiež cievy a ich hlavnou funkciou je pohyb výživných látok po celej rastline. Medzi tieto živiny patrí aminokyseliny a cukry.

V priebehu ročných období môžu byť napríklad cukry presunuté z koreňov na listy. Proces pohybu živín v celej rastline sa nazýva premiestnenie.

Konce koreňov rastlín obsahujú bunky vlasových koreňov. Sú obdĺžnikového tvaru a majú dlhé chvosty. Samotné koreňové chĺpky sa môžu rozširovať do pôdy a absorbovať vodu v procese difúzie, ktorý sa nazýva osmóza.

Osmóza v koreňoch vedie k tomu, že voda sa presúva do buniek koreňových vlasov. Akonáhle sa voda presunie do koreňových vláskových buniek, môže prechádzať celou rastlinou. Voda si najskôr urobí cestu k koreňová kôra a prechádza cez endodermis. Až tam bude mať prístup k xylémovým trubiciam a umožní transport vody v rastlinách.

Existuje niekoľko ciest pre cestu vodou cez korene. Jedna metóda udržuje vodu medzi bunkami, aby do nich voda nevnikla. Pri inom spôsobe sa voda kríži bunkové membrány. Potom sa môže presunúť z membrány do ďalších buniek. Ešte ďalší spôsob pohybu vody z koreňov spočíva v tom, že voda prechádza cez bunky spojmi medzi tzv plazmodesmata.

Po prechode cez koreňovú kôru sa voda pohybuje cez endodermis alebo voskovitú bunkovú vrstvu. Toto je druh bariéry pre vodu a posúva ju cez endodermálne bunky ako filter. Potom môže voda vstúpiť do xylému a postupovať smerom k listom rastliny.

Ľudia a zvieratá dýchajú. Rastliny majú svoj vlastný proces dýchania, ale nazýva sa to transpirácia.

Akonáhle voda cestuje cez rastlinu a dosiahne jej listy, môže sa nakoniec z listov uvoľniť transpiráciou. Dôkazy o tejto metóde „dýchania“ môžete vidieť tak, že okolo listov rastliny pripevníte priehľadný plastový vak. Nakoniec vo vrecku uvidíte kvapôčky vody, ktoré demonštrujú transpiráciu z listov.

Transpiračný prúd popisuje proces vody transportovanej z xylému v prúde od koreňa po list. Zahŕňa tiež metódu premiestňovania minerálnych iónov okolo, udržiavanie rastlín stabilných pomocou vodného turgoru a zaistenie toho listy majú dostatok vody na fotosyntézu a umožňujú odparenie vody, aby boli listy v teple chladné teploty.

Ak sa transpirácia rastlín kombinuje s odparovaním z pevniny, jedná sa o tzv evapotranspirácia. Výsledkom transpiračného prúdu je približne 10 percent uvoľňovania vlhkosti do atmosféry Zeme.

Rastliny môžu transpiráciou stratiť značné množstvo vody. Aj keď nejde o proces, ktorý je možné vidieť voľným okom, vplyv straty vody je merateľný. Aj kukurica dokáže za deň vypustiť až 4 000 litrov vody. Veľké stromy z tvrdého dreva môžu denne vypustiť až 40 000 galónov.

Sadzby transpirácie sa líšia v závislosti od stavu atmosféry v okolí rastliny. Poveternostné podmienky zohrávajú významnú úlohu, ale transpiráciu ovplyvňujú aj pôdy a topografia.

Samotná teplota veľmi ovplyvňuje transpiráciu. Za teplého počasia a na silnom slnku sa prieduchy spúšťajú, aby sa otvorili a uvoľnili vodnú paru. Za chladného počasia však nastane opačná situácia a prieduchy sa uzavrú.

Suchosť vzduchu priamo ovplyvňuje rýchlosť transpirácie. Ak je vlhké počasie a vzduch plný vlhkosti, je menej pravdepodobné, že by rastlina transpiráciou vypustila toľko vody. Avšak v suchých podmienkach sa rastliny ľahko prejavia. Aj pohyb vetra môže zvýšiť transpiráciu.

Rôzne rastliny sa prispôsobujú rôznym rastovým prostrediam, vrátane rýchlosti transpirácie. V suchých klimatických podmienkach, ako sú púšte, môžu niektoré rastliny lepšie zadržiavať vodu, napríklad sukulenty alebo kaktusy.