Indhold
- TL; DR (for lang; læste ikke)
- Vandtransport i planter
- Hvad er Xylem?
- Hvad er Phloem?
- Osmose i rødder
- Transpiration Stream Definition
- Effekter på Transpiration
Planternes betydning i hverdagen kan ikke undervurderes. De leverer ilt, mad, husly, skygge og utallige andre funktioner.
De bidrager også til bevægelse af vand gennem miljøet. Planter selv praler med deres egen unikke måde at tage vand på og frigive det ud i atmosfæren.
TL; DR (for lang; læste ikke)
Planter kræver vand til biologiske processer. Bevægelse af vand gennem planter involverer en vej fra rod til stilk til blad ved hjælp af specialiserede celler.
Vandtransport i planter
Vand er vigtigt for plantenes levetid på de mest basale metabolismniveauer. For at en plante skal have adgang til vand til biologiske processer, har den brug for et system til at flytte vand fra jorden til forskellige plantedele.
Den største vandbevægelse i planter er igennem osmose fra rødder til stængler til blade. Hvordan går det vandtransport i planter forekommer? Vandbevægelse i planter sker, fordi planter har et specielt system til at trække vand ind, lede det gennem plantens krop og til sidst frigive det til det omgivende miljø.
Hos mennesker cirkulerer væsker i organer via kredsløbssystemet i blodårer, arterier og kapillærer. Der er også et specialiseret netværk af væv, der hjælper processen med næringsstof- og vandbevægelse i planter. Disse kaldes veddet og phloem.
Hvad er Xylem?
Planterødder strækker sig ned i jorden og søger vand og mineraler for planten at vokse. Når rødderne først har fundet vand, bevæger vandet sig op gennem planten helt til dets blade. Den plantestruktur, der bruges til denne vandbevægelse i planter fra rod til blad kaldes xylem.
Xylem er en slags plantevæv, der er lavet af døde celler, der er strakt ud. Disse celler, navngivet tracheider, besidder en hård sammensætning, lavet af cellulose og det elastiske stof lignin. Cellerne stables og danner kar, så vandet kan bevæge sig med ringe modstand. Xylem er vandtæt og har ingen cytoplasma i sine celler.
Vand bevæger sig op gennem planten gennem xylemrørene, indtil den når mesofyl celler, som er svampede celler, der frigiver vandet gennem miniscule porer, der kaldes stomata. Samtidig tillader stomata også kuldioxid at komme ind i en plante til fotosyntesen. Planter har flere stomata på deres blade, især på undersiden.
Forskellige miljøfaktorer kan hurtigt udløse stomata til at åbne eller lukke. Disse inkluderer temperatur, kuldioxidkoncentrat i bladet, vand og lys. Stomata tæt på natten; de lukker også som reaktion på for meget internt kuldioxid og for at forhindre for meget vandtab afhængigt af lufttemperaturen.
Lys udløser dem til at åbne. Dette signaliserer plantens beskyttelsesceller til at trække vand ind. Vagtcellenes membraner pumper derefter ud brintioner, og kaliumioner kan komme ind i cellen. Det osmotiske tryk falder, når kalium bygger sig op, hvilket resulterer i vandtiltrækning til cellen. Ved varme temperaturer har disse beskyttelsesceller ikke så meget adgang til vand og kan lukke op.
Luft kan også fylde xylems tracheider. Denne proces, navngivet kavitation, kan resultere i små luftbobler, der kan hindre vandstrømmen. For at undgå dette problem tillader grov i xylem-celler, at vand bevæger sig, mens gasbobler forhindres. Resten af xylemen kan fortsætte med at bevæge vand som sædvanligt. Om natten, når stomaten lukkes op, kan gasboblen opløses i vandet igen.
Vand kommer ud som vanddamp fra bladene og fordamper. Denne proces kaldes transpiration.
Hvad er Phloem?
I modsætning til xylem er floemceller levende celler. De udgør også kar, og deres vigtigste funktion er at flytte næringsstoffer gennem hele planten. Disse næringsstoffer inkluderer aminosyrer og sukkerarter.
I løbet af sæsonerne kan for eksempel sukker flyttes fra rødderne til bladene. Processen med at flytte næringsstoffer gennem hele planten kaldes translokation.
Osmose i rødder
Tip af planterødder indeholder rodhårceller. Disse er rektangulære og har lange haler. Rødhårene i sig selv kan strække sig ud i jorden og absorbere vand i en diffusionsproces kaldet osmose.
Osmose i rødder fører til, at vand bevæger sig ind i rodhårceller. Når vand flytter ind i rodhårcellerne, kan det rejse gennem hele planten. Vand kører først vej til rodbark og passerer gennem endodermis. Når den er der, kan den få adgang til xylem-rørene og give mulighed for vandtransport i planter.
Der er flere stier til vandets rejse over rødder. En metode holder vand mellem cellerne, så vandet ikke kommer ind i dem. I en anden metode krydser vand cellemembraner. Den kan derefter flytte ud af membranen til andre celler. Endnu en metode til vandbevægelse fra rødderne involverer vand, der passerer gennem celler via kryds mellem celler, der kaldes plasmodesmata.
Efter at have passeret gennem rodbarken bevæger vand sig gennem endodermis eller voksagtige cellulære lag. Dette er en slags barriere for vand og skifter den gennem endodermale celler som et filter. Derefter kan vand få adgang til xylemen og fortsætte mod plantens blade.
Transpiration Stream Definition
Mennesker og dyr trækker vejret. Planter har deres egen vejrtrækningsproces, men det kaldes transpiration.
Når vand bevæger sig gennem en plante og når dens blade, kan det til sidst frigøres fra bladene via transpiration. Du kan se beviser på denne metode til "vejrtrækning" ved at fastgøre en klar plastpose omkring en plantes blade. Til sidst ser du vanddråber i posen, hvilket demonstrerer transpiration fra bladene.
Transpirationsstrømmen beskriver processen med vand transporteret fra xylem i en strøm fra rod til blad. Det inkluderer også metoden til at flytte mineralioner rundt, holde planter robuste via vandturgor, sikre at blade har nok vand til fotosyntesen og lader vandet fordampe for at holde bladene kølige i varme temperaturer.
Effekter på Transpiration
Når plantetranspiration kombineres med fordampning fra land, kaldes dette evapotranspiration. Transpirationsstrømmen resulterer i cirka 10 procent af fugtighedsafgivelse i atmosfæren på Jorden.
Planter kan miste en betydelig mængde vand gennem transpiration. Selvom det ikke er en proces, der kan ses med det blotte øje, er effekten af vandtab målbar. Selv majs kan frigive så meget som 4.000 gallon vand på en dag. Store hårdttræer kan frigive så meget som 40.000 gallon dagligt.
Transpirationssatser varierer afhængigt af atmosfærens status omkring en plante. Vejrforhold spiller en fremtrædende rolle, men transpiration påvirkes også af jord og topografi.
Temperaturen alene påvirker transpiration i høj grad. I varmt vejr og i stærk sol udløses tomaterne for at åbne og frigive vanddamp. I koldt vejr forekommer den modsatte situation imidlertid, og stomien vil lukke op.
Lufttørrelsen påvirker direkte transpirationshastigheder. Hvis vejret er fugtigt og luften fyldt med fugt, er det mindre sandsynligt, at en plante frigiver så meget vand via transpiration. Under tørre forhold transporterer planerne imidlertid let. Selv bevægelse af vind kan øge transpiration.
Forskellige planter tilpasser sig forskellige vækstmiljøer, herunder i deres transpirationshastigheder. I tørre klimaer, såsom ørkener, kan nogle planter holde fast på vandet, såsom sukkulenter eller kaktus.