Важливість рослин у повсякденному житті не можна занизити. Вони забезпечують киснем, їжею, житлом, тінню і безліч інших функцій.
Вони також сприяють руху води через навколишнє середовище. Самі рослини можуть похвалитися своїм унікальним способом прийому води та її викиду в атмосферу.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Рослинам потрібна вода для біологічних процесів. Рух води через рослини включає шлях від кореня до стебла до листя за допомогою спеціалізованих клітин.
Водні перевезення на рослинах
Вода необхідна для життя рослин на найосновніших рівнях метаболізму. Для того, щоб рослина могла отримати доступ до води для біологічних процесів, їй потрібна система для переміщення води з землі до різних частин рослини.
Основний рух води у рослин закінчений осмос від коренів до стебел до листя. Як водний транспорт у рослин трапляються? Рух води в рослинах відбувається тому, що рослини мають спеціальну систему для всмоктування води, її проведення через тіло рослини і, врешті-решт, викиду її в навколишнє середовище.
У людини рідина циркулює в тілах через систему кровообігу вен, артерій та капілярів. Існує також спеціалізована мережа тканин, яка допомагає процесу руху поживних речовин і води в рослинах. Вони називаються ксилема і флоема.
Що таке Ксилема?
Коріння рослин сягають у грунт і шукають воду та мінерали, щоб рослина могла рости. Як тільки коріння знаходять воду, вода рухається вгору по рослині аж до її листя. Будова рослин, що використовується для цього руху води в рослинах від кореня до листа, називається ксилемою.
Ксилема - це різновид рослинної тканини, яка складається з розтягнутих мертвих клітин. Ці клітини, названі трахеїди, мають міцну композицію, виготовлену з целюлоза і пружна речовина лігнін. Клітини складаються один в одного і утворюють судини, дозволяючи воді рухатися з невеликим опором. Ксилем водонепроникний і не має цитоплазма в його клітинах.
Вода подорожує по рослині по трубах ксилеми, поки не досягне мезофіл клітини, які є губчастими клітинами, що випускають воду через дрібні пори продихи. Одночасно, продихи також дозволяють надходженню вуглекислого газу до рослини для фотосинтезу. Рослини мають кілька продихів на своїх листках, особливо на нижній стороні.
Різні фактори навколишнього середовища можуть швидко спровокувати відкриття або закриття продихів. Сюди входять температура, концентрат вуглекислого газу в листі, вода та світло. Продихи крупним планом вночі; вони також закриваються у відповідь на занадто велику кількість внутрішнього вуглекислого газу та для запобігання занадто великих втрат води, залежно від температури повітря.
Світло викликає їх відкриття. Це сигналізує про охорону клітин рослини для всмоктування води. Потім мембрани захисних клітин відкачують іони водню, і іони калію можуть потрапляти в клітину. Осмотичний тиск знижується, коли накопичується калій, що призводить до залучення води до клітини. За жарких температур ці захисні осередки не мають такого доступу до води і можуть закриватися.
Повітря також може заповнити трахеїди ксилеми. Цей процес, названий кавітація, може призвести до крихітних бульбашок повітря, які можуть перешкоджати потоку води. Щоб уникнути цієї проблеми, ями в клітинах ксилеми дозволяють воді рухатися, не допускаючи виходу бульбашок газу. Інша частина ксилеми може продовжувати рух води, як зазвичай. Вночі, коли продихи закриваються, бульбашка газу може знову розчинитися у воді.
Вода виходить у вигляді водяної пари з листя і випаровується. Цей процес називається транспірація.
Що таке Флоема?
На відміну від ксилеми, клітини флоеми - це живі клітини. Вони також складають судини, і їх основною функцією є переміщення поживних речовин по всій рослині. Ці поживні речовини включають амінокислоти і цукру.
Наприклад, протягом сезонів, наприклад, цукор може переміщуватися від коренів до листя. Називається процес переміщення поживних речовин по рослині транслокація.
Осмос у коренях
Кінчики коренів рослин містять клітини кореневих волосся. Вони мають прямокутну форму і мають довгі хвости. Самі кореневі волоски можуть проникати в грунт і поглинати воду в процесі дифузії, званому осмосом.
Осмос в коренях призводить до того, що вода потрапляє в клітини кореневих волосся. Як тільки вода потрапляє в клітини кореневих волосся, вона може подорожувати по всій рослині. Вода спочатку пробивається до кора кореня і проходить через ентодерми. Потрапивши туди, він може отримати доступ до трубок ксилеми та забезпечити транспортування води у рослинах.
Існує кілька шляхів для подорожі води через коріння. Один із методів утримує воду між клітинами, щоб вода не потрапляла в них. В іншому способі вода дійсно перетинається клітинні мембрани. Потім він може переміститися з мембрани до інших клітин. Ще один спосіб руху води від коренів включає воду, що проходить через клітини через зв’язки між клітинами, які називаються плазмодесмати.
Пройшовши через кору кореня, вода рухається через ентодерму, або воскоподібний клітинний шар. Це своєрідний бар'єр для води і проходить через ендодермальні клітини, як фільтр. Тоді вода може отримати доступ до ксилеми і рухатися до листя рослини.
Визначення потоку транспірації
Люди і тварини дихають. Рослини володіють власним процесом дихання, але він називається транспірація.
Як тільки вода проходить через рослину і досягає її листя, вона з часом може звільнитися з листя через транспірацію. Ви можете побачити докази цього методу «дихання», закріпивши прозорий поліетиленовий пакет навколо листя рослини. Врешті-решт ви побачите крапельки води в мішку, демонструючи транспірацію з листя.
Транспіраційний потік описує процес води, що транспортується з ксилеми в потоці від кореня до листа. Він також включає метод переміщення мінеральних іонів навколо, підтримуючи рослини міцними завдяки тургору води, переконуючись листя має достатньо води для фотосинтезу і дозволяючи воді випаровуватися, щоб листя залишалося прохолодним у теплі температури.
Вплив на транспірацію
Коли транспірація рослин поєднується з випаровуванням із суші, це називається випаровування. Транспіраційний потік призводить до приблизно 10 відсотків виходу вологи в атмосферу Землі.
Рослини можуть втратити значну кількість води через транспірацію. Незважаючи на те, що це процес не можна побачити неозброєним оком, ефект втрати води є вимірним. Навіть кукурудза може випустити до 4000 галонів води за день. Великі листяні дерева можуть випускати до 40 000 галонів щодня.
Частота транспірації варіюються залежно від стану атмосфери навколо рослини. Погодні умови відіграють помітну роль, але на транспірацію також впливають ґрунти та рельєф.
Сама по собі температура дуже впливає на транспірацію. У теплу погоду та при сильному сонці продихи спрацьовують, щоб відкритись і випустити водяну пару. Однак у холодну погоду трапляється зворотна ситуація, і продихи закриються.
Сухість повітря безпосередньо впливає на швидкість транспірації. Якщо погода волога і повітря повне вологи, рослина рідше виділяє стільки води через транспірацію. Однак у сухих умовах рослини легко перетворюються. Навіть рух вітру може збільшити транспірацію.
Різні рослини пристосовуються до різного середовища росту, в тому числі до швидкості транспірації. У посушливих кліматичних зонах, таких як пустелі, деякі рослини краще тримаються на воді, наприклад, сукуленти або кактуси.
