Conţinut
- TL; DR (Prea lung; nu a citit)
- Transport de apă în plante
- Ce este Xylem?
- Ce este Phloem?
- Osmoza în rădăcini
- Definiția fluxului de transpirație
- Efecte asupra transpirației
Importanța plantelor în viața de zi cu zi nu poate fi subliniată. Oferă oxigen, hrană, adăpost, umbră și nenumărate alte funcții.
De asemenea, contribuie la mișcarea apei prin mediu. Plantele în sine se laudă cu propriul mod unic de a lua apă și de a-l elibera în atmosferă.
TL; DR (Prea lung; nu a citit)
Plantele necesită apă pentru procesele biologice. Mișcarea apei prin plante implică o cale de la rădăcină la tulpină în frunze, folosind celule specializate.
Transport de apă în plante
Apa este esențială pentru viața plantelor la nivelurile cele mai de bază ale metabolismului. Pentru ca o plantă să poată accesa apa pentru procese biologice, are nevoie de un sistem pentru a muta apa de la sol în diferite părți ale plantei.
Mișcarea principală a apei în plante se face osmoză de la rădăcini la tulpini până la frunze. Cum se transport pe apă în plante apar? Mișcarea apei în plante are loc deoarece plantele au un sistem special pentru a atrage apa, a o conduce prin corpul plantei și, eventual, pentru a o elibera în mediul înconjurător.
La om, fluidele circulă în corpuri prin sistemul circulator al venelor, arterelor și capilarelor. Există, de asemenea, o rețea specializată de țesuturi care ajută procesul de mișcare a nutrienților și a apei în plante. Acestea sunt numite xylem și floem.
Ce este Xylem?
Rădăcinile plantelor ajung în sol și caută apă și minerale pentru ca planta să crească. Odată ce rădăcinile găsesc apă, apa călătorește prin plantă până la frunzele ei. Structura plantelor utilizate pentru această mișcare a apei la plante de la rădăcină la frunze se numește xilem.
Xylem este un fel de țesut vegetal care este format din celule moarte care sunt întinse. Aceste celule, numite traheide, posedă o compoziție dură, formată din celuloză și substanța rezistentă lignină. Celulele sunt stivuite și formează vase, permițând călătoriei apei cu rezistență mică. Xylem este rezistent la apă și nu are citoplasmă în celulele sale.
Apa călătorește planta prin tuburile xilemului până ajunge mezofil celule, care sunt celule spongioase care eliberează apa prin minusculi pori numiți stomată. Simultan, stomatele permit, de asemenea, intrarea dioxidului de carbon într-o plantă pentru fotosinteză. Plantele au mai multe stomate pe frunzele lor, în special pe partea inferioară.
Diferiți factori de mediu pot declanșa rapid stomata pentru a se deschide sau închide. Acestea includ temperatura, concentratul de dioxid de carbon din frunze, apă și lumină. Stomata se apropie noaptea; se închid, de asemenea, ca răspuns la prea mult dioxid de carbon intern și pentru a preveni pierderea prea mare de apă, în funcție de temperatura aerului.
Lumina îi declanșează să se deschidă. Acest lucru semnalează celulele de pază ale instalației să atragă apă. Membranele celulelor de pază apoi pompează ioni de hidrogen și ioni de potasiu pot intra în celulă. Presiunea osmotică scade atunci când potasiul se acumulează, ceea ce duce la atragerea apei către celulă. În temperaturi calde, aceste celule de pază nu au atât de mult acces la apă și se pot închide.
De asemenea, aerul poate umple traheidele xilemului. Acest proces, numit cavitație, poate duce la bule minime de aer care ar putea împiedica curgerea apei. Pentru a evita această problemă, gropile din celulele xilem permit ca apa să se miște în timp ce împiedică scurgerea bulelor de gaz. Restul xilemului poate continua să miște apa ca de obicei. Noaptea, când stomatele se apropie, bula de gaz se poate dizolva din nou în apă.
Apa iese ca vapori de apă din frunze și se evaporă. Acest proces se numește transpiratie.
Ce este Phloem?
Spre deosebire de xilem, celulele floem sunt celule vii. De asemenea, alcătuiesc vase și funcția lor principală este de a muta nutrienții în întreaga plantă. Acești nutrienți includ aminoacizi și zaharuri.
De-a lungul anotimpurilor, de exemplu, zaharurile pot fi mutate de la rădăcini în frunze. Procesul de deplasare a nutrienților în întreaga plantă este numit translocație.
Osmoza în rădăcini
Sfaturile rădăcinilor plantelor conțin celule de păr rădăcină. Acestea au formă dreptunghiulară și au cozi lungi. Firele de rădăcină în sine se pot extinde în sol și pot absorbi apa într-un proces de difuziune numit osmoză.
Osmoza din rădăcini duce la apariția apei în celulele părului rădăcinilor. Odată ce apa se mișcă în celulele părului rădăcinii, aceasta poate călători în întreaga plantă. Apa își face mai întâi drumul către cortexul radicular și trece prin endodermis. Odată ajuns acolo, acesta poate accesa tuburile xilemului și permite transportul apei în plante.
Există mai multe căi pentru călătoria apei prin rădăcini. O metodă păstrează apa între celule, astfel încât apa să nu intre în ele. Într-o altă metodă, apa traversează membranele celulare. Se poate deplasa apoi din membrană către alte celule. O altă metodă de mișcare a apei de la rădăcini implică trecerea apei prin celule prin joncțiuni între celule numite plasmodesmata.
După trecerea prin cortexul rădăcinii, apa se deplasează prin endodermă sau stratul celular ceros. Acesta este un fel de barieră pentru apă și o aruncă prin celulele endodermice precum un filtru. Apoi, apa poate accesa xilemul și poate continua spre frunzele plantei.
Definiția fluxului de transpirație
Oamenii și animalele respiră. Plantele posedă propriul proces de respirație, dar se numește transpirație.
Odată ce apa călătorește printr-o plantă și ajunge la frunzele ei, în cele din urmă, se poate elibera din frunze prin transpirație. Puteți vedea dovezi ale acestei metode de „respirație” prin fixarea unei pungi clare de plastic în jurul frunzelor unei plante. În cele din urmă veți vedea picături de apă în pungă, care demonstrează transpirația din frunze.
Curentul de transpirație descrie procesul apei transportate de la xilem într-un flux de la rădăcină la frunze. De asemenea, include metoda de mișcare a ionilor minerali, păstrarea plantelor rezistente prin turgor de apă, asigurându-vă că frunzele au suficientă apă pentru fotosinteză și permițând apei să se evapore pentru a menține frunzele răcoroase la temperaturi calde.
Efecte asupra transpirației
Când transpirația plantelor este combinată cu evaporarea de pe uscat, aceasta se numește evapotranspirație. Curentul de transpirație are ca rezultat aproximativ 10% din eliberarea de umiditate în atmosfera Pământului.
Plantele pot pierde o cantitate semnificativă de apă prin transpirație. Chiar dacă nu este un proces care poate fi văzut cu ochiul liber, efectul pierderii de apă este măsurabil. Chiar porumbul poate elibera până la 4.000 de galoane de apă într-o zi. Copacii de foioase mari pot elibera 40.000 de galoane pe zi.
Ratele de transpirație variază în funcție de starea atmosferei din jurul unei plante. Condițiile meteorologice joacă un rol important, dar transpirația este afectată și de soluri și topografie.
Temperatura singură afectează foarte mult transpirația. Pe vreme caldă și la soare puternic, stomatele sunt declanșate pentru a deschide și elibera vaporii de apă. Totuși, pe vreme rece, apare situația opusă, iar stomatele se vor închide.
Uscăciunea aerului afectează direct ratele de transpirație. Dacă vremea este umedă și aerul plin de umiditate, o plantă este mai puțin probabilă să elibereze cât mai multă apă prin transpirație. Cu toate acestea, în condiții uscate, plantele transpiră ușor. Chiar și mișcarea vântului poate crește transpirația.
Diferite plante se adaptează diferitelor medii de creștere, inclusiv în ratele de transpirație. În climatele aride, cum ar fi deșerturile, unele plante pot ține mai bine de apă, cum ar fi suculentele sau cactusii.