น้ำไหลผ่านพืชอย่างไร

ความสำคัญของพืชในชีวิตประจำวันไม่สามารถอธิบายได้ ให้ออกซิเจน อาหาร ที่พักพิง ร่มเงา และหน้าที่อื่นๆ อีกนับไม่ถ้วน

พวกเขายังมีส่วนช่วยในการเคลื่อนย้ายน้ำผ่านสิ่งแวดล้อม พืชเองก็มีวิธีการพิเศษในการรับน้ำและปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

พืชต้องการน้ำสำหรับกระบวนการทางชีวภาพ การเคลื่อนที่ของน้ำผ่านพืชเกี่ยวข้องกับทางเดินจากรากสู่ลำต้นสู่ใบ โดยใช้เซลล์เฉพาะ

น้ำมีความสำคัญต่อชีวิตของพืชในระดับพื้นฐานของเมแทบอลิซึม เพื่อให้พืชเข้าถึงน้ำสำหรับกระบวนการทางชีววิทยา จำเป็นต้องมีระบบในการเคลื่อนย้ายน้ำจากพื้นดินไปยังส่วนต่างๆ ของพืช

การเคลื่อนไหวของน้ำหลักในพืชผ่านไปแล้ว ออสโมซิส ตั้งแต่โคนถึงโคนจนถึงใบ ทำอย่างไร การขนส่งทางน้ำ ในพืชเกิดขึ้น? การเคลื่อนที่ของน้ำในพืชเกิดขึ้นเนื่องจากพืชมีระบบพิเศษในการดึงน้ำเข้า นำผ่านร่างกายของพืช และในที่สุดก็ปล่อยสู่สิ่งแวดล้อมโดยรอบ

ในมนุษย์ ของเหลวไหลเวียนในร่างกายผ่านทางระบบไหลเวียนของเส้นเลือด หลอดเลือดแดง และเส้นเลือดฝอย นอกจากนี้ยังมีเครือข่ายเนื้อเยื่อพิเศษที่ช่วยในกระบวนการของสารอาหารและการเคลื่อนไหวของน้ำในพืช เหล่านี้เรียกว่า ไซเลม และ พลอย.

รากพืชเข้าถึงดินและแสวงหาน้ำและแร่ธาตุเพื่อให้พืชเติบโต เมื่อรากพบน้ำ น้ำจะไหลผ่านต้นไม้ไปจนถึงใบ โครงสร้างของพืชที่ใช้สำหรับการเคลื่อนที่ของน้ำในพืชจากรากสู่ใบนี้เรียกว่าไซเลม

ไซเลมเป็นเนื้อเยื่อพืชชนิดหนึ่งที่สร้างขึ้นจากเซลล์ที่ตายแล้วซึ่งถูกยืดออก เซลล์เหล่านี้ชื่อว่า หลอดลม, มีองค์ประกอบที่เหนียวแน่น, ทำจาก เซลลูโลส และสารยืดหยุ่น ลิกนิน. เซลล์ถูกเรียงซ้อนกันและก่อตัวเป็นภาชนะ ทำให้น้ำเดินทางได้โดยมีแรงต้านเพียงเล็กน้อย ไซเลมกันน้ำและไม่มี and ไซโตพลาสซึม ในเซลล์ของมัน

น้ำเดินทางขึ้นต้นไม้ผ่านท่อไซเลมจนไปถึง มีโซฟิลล์ เซลล์ ซึ่งเป็นเซลล์เป็นรูพรุนที่ปล่อยน้ำผ่านรูพรุนเล็กๆ เรียกว่า ปากใบ. พร้อมกัน ปากใบ ยังปล่อยให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เข้าสู่พืชเพื่อสังเคราะห์แสง พืชมีปากใบหลายใบบนใบโดยเฉพาะด้านล่าง

ปัจจัยแวดล้อมต่างๆ สามารถทำให้ปากใบเปิดหรือปิดได้อย่างรวดเร็ว ได้แก่ อุณหภูมิ คาร์บอนไดออกไซด์เข้มข้นในใบ น้ำ และแสง ปากใบอย่างใกล้ชิดในเวลากลางคืน นอกจากนี้ยังปิดเพื่อตอบสนองต่อคาร์บอนไดออกไซด์ภายในที่มากเกินไปและเพื่อป้องกันการสูญเสียน้ำมากเกินไป ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของอากาศ

แสงกระตุ้นให้พวกเขาเปิดขึ้น สิ่งนี้ส่งสัญญาณให้เซลล์ผู้พิทักษ์ของพืชดึงน้ำ จากนั้นเยื่อหุ้มเซลล์ป้องกันจะสูบไฮโดรเจนไอออนออก และโพแทสเซียมไอออนสามารถเข้าสู่เซลล์ได้ แรงดันออสโมติกลดลงเมื่อโพแทสเซียมสร้างขึ้น ส่งผลให้น้ำดึงดูดเซลล์ ในอุณหภูมิที่ร้อนจัด เซลล์ป้องกันเหล่านี้ไม่สามารถเข้าถึงน้ำได้มากนักและสามารถปิดได้

อากาศยังสามารถเติมหลอดลมของไซเลมได้ กระบวนการนี้มีชื่อว่า คาวิเทชั่นอาจทำให้เกิดฟองอากาศเล็กๆ ที่อาจขัดขวางการไหลของน้ำได้ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ หลุมในเซลล์ไซเลมยอมให้น้ำเคลื่อนตัวไปพร้อมกับป้องกันไม่ให้ฟองแก๊สหลุดออกมา ไซเลมที่เหลือสามารถเคลื่อนน้ำได้ตามปกติ ตอนกลางคืนเมื่อปากใบปิด ฟองแก๊สอาจละลายลงไปในน้ำอีกครั้ง

น้ำออกเป็นไอน้ำจากใบและระเหยไป กระบวนการนี้เรียกว่า การคายน้ำ.

ตรงกันข้ามกับไซเลม โฟลเอมเซลล์เป็นเซลล์ที่มีชีวิต พวกมันประกอบเป็นภาชนะเช่นกัน และหน้าที่หลักของพวกมันคือการเคลื่อนย้ายสารอาหารไปทั่วทั้งพืช สารอาหารเหล่านี้ได้แก่ กรดอะมิโน และน้ำตาล

ตามฤดูกาล ตัวอย่างเช่น น้ำตาลอาจถูกย้ายจากรากไปยังใบ กระบวนการเคลื่อนย้ายธาตุอาหารไปทั่วพืชเรียกว่า การโยกย้าย.

ปลายรากพืชประกอบด้วยเซลล์ขนราก เหล่านี้มีรูปร่างเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าและมีหางยาว ขนรากเองสามารถขยายเข้าไปในดินและดูดซับน้ำในกระบวนการแพร่ที่เรียกว่าออสโมซิส

ออสโมซิสในรากทำให้น้ำเคลื่อนเข้าสู่เซลล์ขนราก เมื่อน้ำเคลื่อนเข้าสู่เซลล์ขนราก ก็สามารถเดินทางไปทั่วต้นพืชได้ น้ำไหลไปสู่ ​​makesก่อน คอร์เทกซ์ราก และผ่าน เอ็นโดเดอร์มิส. เมื่อไปถึงแล้วจะสามารถเข้าถึงท่อไซเลมและอนุญาตให้มีการขนส่งทางน้ำในพืชได้

มีหลายเส้นทางสำหรับการเดินทางของน้ำข้ามราก วิธีหนึ่งทำให้น้ำอยู่ระหว่างเซลล์เพื่อไม่ให้น้ำเข้าไป ในอีกวิธีหนึ่ง น้ำข้าม เยื่อหุ้มเซลล์. จากนั้นจะสามารถเคลื่อนออกจากเยื่อหุ้มเซลล์ไปยังเซลล์อื่นได้ อีกวิธีหนึ่งในการเคลื่อนที่ของน้ำจากรากคือน้ำที่ไหลผ่านเซลล์โดยทางแยกระหว่างเซลล์ที่เรียกว่า พลาสโมเดสมาตา.

หลังจากผ่านรูตคอร์เทกซ์ น้ำจะเคลื่อนผ่านเอ็นโดเดอร์มิสหรือชั้นเซลล์คล้ายขี้ผึ้ง นี่เป็นสิ่งกีดขวางสำหรับน้ำและแบ่งมันผ่านเซลล์ผิวหนังชั้นนอกเหมือนตัวกรอง จากนั้นน้ำจะสามารถเข้าถึงไซเลมและไปยังใบพืชได้

ผู้คนและสัตว์หายใจ พืชมีกระบวนการหายใจของตัวเอง แต่เรียกว่า การคายน้ำ.

เมื่อน้ำไหลผ่านพืชไปถึงใบ ในที่สุดน้ำก็สามารถไหลออกจากใบได้ด้วยการคายน้ำ คุณสามารถเห็นหลักฐานของวิธีการ "หายใจ" นี้ได้โดยการติดถุงพลาสติกใสไว้รอบใบพืช ในที่สุด คุณจะเห็นหยดน้ำในถุง ซึ่งแสดงถึงการคายน้ำจากใบ

กระแสการคายน้ำอธิบายกระบวนการของน้ำที่ขนส่งจากไซเลมในกระแสน้ำจากรากสู่ใบ รวมถึงวิธีการเคลื่อนย้ายแร่ไอออนไปรอบๆ ทำให้ต้นไม้แข็งแรงด้วย turgor ด้วยน้ำ ใบมีน้ำเพียงพอสำหรับการสังเคราะห์แสงและปล่อยให้น้ำระเหยเพื่อให้ใบเย็นในที่อบอุ่น อุณหภูมิ

เมื่อพืชคายน้ำร่วมกับการระเหยจากดิน เรียกว่า การระเหย. กระแสการคายน้ำส่งผลให้ประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ของความชื้นปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศของโลก

พืชสามารถสูญเสียน้ำปริมาณมากจากการคายน้ำ แม้ว่าจะไม่ใช่กระบวนการที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่ผลของการสูญเสียน้ำก็สามารถวัดได้ แม้แต่ข้าวโพดก็สามารถปล่อยน้ำได้มากถึง 4,000 แกลลอนในหนึ่งวัน ต้นไม้ไม้เนื้อแข็งขนาดใหญ่สามารถปล่อยได้มากถึง 40,000 แกลลอนต่อวัน

อัตราการคายน้ำ แตกต่างกันไปตามสถานะของบรรยากาศรอบโรงงาน สภาพอากาศมีบทบาทสำคัญ แต่การคายน้ำก็ได้รับผลกระทบจากดินและภูมิประเทศเช่นกัน

อุณหภูมิเพียงอย่างเดียวส่งผลต่อการคายน้ำอย่างมาก ในสภาพอากาศที่อบอุ่นและแสงแดดจัด ปากใบจะถูกกระตุ้นเพื่อเปิดและปล่อยไอน้ำ อย่างไรก็ตาม ในสภาพอากาศหนาวเย็น สถานการณ์ตรงกันข้ามจะเกิดขึ้น และปากใบจะปิด

ความแห้งของอากาศส่งผลโดยตรงต่ออัตราการคายน้ำ หากสภาพอากาศชื้นและอากาศเต็มไปด้วยความชื้น พืชก็มีโอกาสน้อยที่จะปล่อยน้ำออกมาผ่านการคายน้ำ อย่างไรก็ตาม ในสภาพที่แห้ง พืชสามารถเกิดขึ้นได้ง่าย แม้แต่การเคลื่อนที่ของลมก็สามารถทำให้เกิดการคายน้ำได้

พืชต่าง ๆ ปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมการเจริญเติบโตที่แตกต่างกัน รวมถึงอัตราการคายน้ำ ในสภาพอากาศที่แห้งแล้ง เช่น ทะเลทราย พืชบางชนิดสามารถอุ้มน้ำได้ดีกว่า เช่น พืชอวบน้ำหรือกระบองเพชร