Pomen rastlin v vsakdanjem življenju ni mogoče podcenjevati. Zagotavljajo kisik, hrano, zavetje, senco in nešteto drugih funkcij.
Prispevajo tudi k pretoku vode skozi okolje. Rastline se same ponašajo s svojim edinstvenim načinom, kako vzeti vodo in jo spustiti v ozračje.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Rastline potrebujejo vodo za biološke procese. Premikanje vode skozi rastline vključuje pot od korenin do stebel do listov s pomočjo specializiranih celic.
Vodni prevoz v rastlinah
Voda je bistvenega pomena za življenje rastlin na najosnovnejših ravneh presnove. Da bi rastlina lahko dostopala do vode za biološke procese, potrebuje sistem za premikanje vode iz tal v različne dele rastlin.
Glavno gibanje vode v rastlinah je končano osmoza od korenin do stebel do listov. Kako vodni prevoz v rastlinah? Do gibanja vode v rastlinah pride, ker imajo rastline poseben sistem za vnašanje vode, njeno vodenje skozi telo rastline in sčasoma za izpust v okolico.
Pri ljudeh tekočine krožijo po telesu prek krvnega obtoka ven, arterij in kapilar. Obstaja tudi specializirana mreža tkiv, ki pomaga procesu prehranjevanja hranil in vode v rastlinah. Ti se imenujejo
ksilem in floem.Kaj je Xylem?
Korenine rastlin segajo v tla in iščejo vodo in minerale, da rastlina raste. Ko korenine najdejo vodo, potuje skozi rastlino navzgor do njenih listov. Rastlinska struktura, ki se uporablja za to gibanje vode v rastlinah od korenin do listov, se imenuje ksilem.
Xylem je nekakšno rastlinsko tkivo, ki je narejeno iz raztegnjenih odmrlih celic. Te celice, imenovane traheide, imajo trdo sestavo iz celuloza in elastična snov lignin. Celice so zložene in tvorijo posode, ki vodijo do potovanja z majhnim uporom. Xylem je vodoodporen in nima citoplazmi v svojih celicah.
Voda potuje po rastlini skozi ksilemne cevi, dokler ne doseže mezofil celice, ki so gobaste celice, ki sproščajo vodo skozi majhne pore, imenovane stomata. Hkrati stomata omogočajo tudi vstop ogljikovega dioksida v rastlino za fotosintezo. Rastline imajo na listih več stomatov, zlasti na spodnji strani.
Različni okoljski dejavniki lahko hitro sprožijo odpiranje ali zapiranje stoma. Sem spadajo temperatura, koncentrat ogljikovega dioksida v listih, voda in svetloba. Stomate ponoči od blizu; zaprejo se tudi kot odziv na preveč notranjega ogljikovega dioksida in za preprečevanje prevelike izgube vode, odvisno od temperature zraka.
Svetloba jih sproži, da se odprejo. To signalizira zaščitne celice rastline, da vlečejo vodo. Nato membrane zaščitnih celic izčrpajo vodikove ione in kalijevi ioni lahko vstopijo v celico. Osmotski tlak pade, ko se kalij kopiči, kar povzroči privlačnost vode v celico. V vročih temperaturah te varovalne celice nimajo toliko dostopa do vode in se lahko zaprejo.
Zrak lahko napolni tudi traheide ksilema. Ta postopek, imenovan kavitacija, lahko povzroči majhne zračne mehurčke, ki bi lahko ovirali pretok vode. Da bi se izognili tej težavi, jame v ksilemskih celicah omogočajo gibanje vode, hkrati pa preprečujejo uhajanje plinskih mehurčkov. Preostali del ksilema lahko nadaljuje s premikanjem vode kot običajno. Ponoči, ko se stomati zaprejo, se plinski mehurček lahko spet raztopi v vodi.
Voda izstopa kot vodna para iz listov in izhlapi. Ta postopek se imenuje transpiracija.
Kaj je Phloem?
V nasprotju s ksilemom so floemske celice žive celice. Sestavljajo tudi posode, njihova glavna naloga pa je premikanje hranilnih snovi po rastlini. Ta hranila vključujejo amino kisline in sladkorji.
V sezonah se lahko na primer sladkor iz korenin premakne na liste. Imenuje se postopek premikanja hranilnih snovi po rastlini premestitev.
Osmoza v koreninah
Konice rastlinskih korenin vsebujejo koreninske lasne celice. Ti so pravokotne oblike in imajo dolge repove. Korenine dlake se lahko razširijo v tla in absorbirajo vodo v procesu difuzije, imenovanem osmoza.
Osmoza v koreninah vodi do prehajanja vode v koreninske lasne celice. Ko se voda premakne v koreninske lasne celice, lahko potuje po rastlini. Voda se najprej odpravi do korenska skorja in gre skozi endodermis. Ko je tam, lahko dostopa do cevi ksilema in omogoča prevoz vode v rastlinah.
Obstaja več poti za potovanje vode čez korenine. Ena metoda zadržuje vodo med celicami, tako da voda ne pride v njih. Pri drugi metodi se voda križa celične membrane. Nato se lahko iz membrane premakne v druge celice. Še ena metoda gibanja vode iz korenin vključuje vodo, ki prehaja skozi celice prek stikov med celicami, imenovanimi plazmodesmati.
Po prehodu skozi koreninsko skorjo se voda premika skozi endodermis ali voščeni celični sloj. To je nekakšna ovira za vodo in jo kot filter filtrira skozi endodermalne celice. Nato lahko voda dostopa do ksilema in nadaljuje proti rastlinskim listom.
Opredelitev pretočnega toka
Ljudje in živali dihajo. Rastline imajo lasten proces dihanja, vendar se imenuje transpiracija.
Ko voda potuje skozi rastlino in doseže njene liste, se lahko s transpiracijo sčasoma sprosti iz listov. Dokaze o tej metodi "dihanja" lahko vidite tako, da okrog listov rastline pritrdite prozorno plastično vrečko. Sčasoma boste v vrečki videli kapljice vode, ki dokazujejo transpiracijo iz listov.
Transpiracijski tok opisuje postopek vode, ki se iz ksilema prenaša v toku od korenine do lista. Vključuje tudi način premikanja mineralnih ionov naokoli, s čimer ohranja rastline trdne prek vodnega turgora listi imajo dovolj vode za fotosintezo in omogočajo, da voda izhlapi, da se listi ohladijo na toplem temperature.
Učinki na transpiracijo
Kadar se transpiracija rastlin kombinira z izhlapevanjem s kopnega, se to imenuje evapotranspiracija. Tok transpiracije povzroči približno 10 odstotkov izpusta vlage v ozračje Zemlje.
Rastline lahko z transpiracijo izgubijo znatno količino vode. Čeprav ni procesa, ki bi ga lahko videli s prostim očesom, je učinek izgube vode izmerljiv. Celo koruza lahko na dan spusti do 4000 litrov vode. Velika drevesa trdega lesa lahko dnevno sprostijo do 40.000 litrov.
Stopnje transpiracije se razlikujejo glede na stanje ozračja okoli rastline. Vremenske razmere igrajo pomembno vlogo, toda na transpiracijo vplivajo tudi tla in topografija.
Že sama temperatura močno vpliva na transpiracijo. V toplem vremenu in ob močnem soncu se stomate sprožijo, da se odprejo in sprostijo vodno paro. Vendar se v hladnem vremenu zgodi obratno in stomati se bodo zaprli.
Suhost zraka neposredno vpliva na hitrost transpiracije. Če je vreme vlažno in je zrak poln vlage, je rastlina manj verjetno, da bo s transpiracijo sprostila toliko vode. Vendar se v suhih pogojih rastline zlahka razmnožijo. Tudi gibanje vetra lahko poveča transpiracijo.
Različne rastline se prilagajajo različnim rastnim okoljem, vključno s stopnjo transpiracije. V sušnih podnebjih, kot so puščave, se nekatere rastline bolje zadržijo na vodi, na primer sukulenti ali kaktusi.