Hvordan finder vandudveksling i planter sted: processer og bevægelse af vand gennem planter
Uden vand kunne ingen planter eksistere. Hvordan kommer vand ind i planten, og med hvilken kraft trænger det ind i alle celler i kroppen?
Indhold:
Processer i vandmiljøet
Videnskaben står ikke stille, derfor suppleres data om vandudveksling af planter konstant med nye fakta. L.G. Emelyanov, baseret på de tilgængelige data, udviklede en vigtig tilgang til forståelse af vandudveksling i planter.
Han delte alle processer i 5 faser:
- Osmotisk
- Kolloid-kemisk
- Termodynamisk
- Biokemisk
- Biofysisk
Dette emne undersøges fortsat aktivt, da vandudveksling er direkte relateret til cellernes vandstatus. Sidstnævnte er igen en indikator normalt planteliv... Nogle planteorganismer er 95% vand. Tørret frø og sporer indeholder 10% vand, i hvilket tilfælde minimalt stofskifte opstår.
Uden vand vil ikke en eneste udvekslingsreaktion finde sted i en levende organisme; vand er nødvendigt for at forbinde alle dele af planten og koordinere kroppens arbejde.
Vand findes i alle dele af cellen, især i cellevæggene og membranerne, hvilket udgør størstedelen af cytoplasmaet. Kolloider og proteinmolekyler kunne ikke eksistere uden vand. Mobiliteten af cytoplasmaet udføres på grund af det høje vandindhold. Det flydende medium hjælper også med at opløse stoffer, der kommer ind i planten og bærer dem til alle dele af kroppen.
Vand kræves til følgende processer:
- Hydrolyse
- Åndedrag
- Fotosyntese
- Andre redoxreaktioner
Det er vand, der hjælper planten med at tilpasse sig det ydre miljø og begrænser de negative virkninger af temperaturændringer. Uden vand ville urteagtige planter heller ikke være i stand til at opretholde en opretstående position.
Væske motor
Vand kommer ind i planten fra jorden og absorberes af rodsystemet. For at vandstrømmen skal opstå, kommer de nedre og øvre motorer i drift.
Den energi, der bruges på vandets bevægelse, er lig med sugekraften. Jo mere planten har absorberet væsker, jo højere vil vandpotentialet være. Hvis der ikke er nok vand, tørres cellerne i en levende organisme ud, vandpotentialet falder, og sugekraften øges. Når der vises en gradient af vandpotentiale, begynder vand at cirkulere gennem planten. Dets forekomst lettes af kraften i den øvre motor.
Den øverste endemotor fungerer uafhængigt af rodsystemet. Funktionsmekanismen for den nedre endemotor kan ses ved at undersøge rensningsprocessen.
Hvis plantens blad er mættet med vandog luftfugtigheden øges, så fordampning vil ikke forekomme. I dette tilfælde frigives en væske med stoffer, der er opløst i den, fra overfladen, gutationsprocessen vil forekomme. Dette er muligt, hvis mere vand absorberes af rødderne, end bladene har tid til at fordampe. Hver person har set gutta; det forekommer ofte om natten eller om morgenen, når luftfugtigheden er høj.
Slidning er typisk for unge planter, hvis rodsystem udvikler sig hurtigere end luftdelen.
Dråberne flygter gennem stomataen, hjulpet af rodtryk. Når renset, mister planten mineraler. Dermed slipper den for overskydende salte eller calcium.
Det andet sådant fænomen er græd af planter. Hvis du fastgør et glasrør til et nyt snit af skyderen, vil en væske med opløste mineraler bevæge sig langs den. Dette sker, fordi vand kun bevæger sig fra rodsystemet i en retning, dette fænomen kaldes rodtryk.
Vandets bevægelse gennem planten
I det første trin absorberer rodsystemet vand fra jorden. Vandpotentialer virker under forskellige tegn, hvilket fører til vandets bevægelse i en bestemt retning. Den potentielle forskel er forårsaget af transpiration og rodtryk.
Der er to rum i rødderne af planter, der er uafhængige af hinanden. De kaldes apoplast og symplast.
Apoplast er et frit rum i roden, som består af xylemkar, cellemembraner og intercellulært rum. Apoplasten er til gengæld opdelt i yderligere to rum, den første er placeret før endoderm, den anden efter den og består af xylemkar. Endodrema fungerer som en barriere, så vand ikke passerer til grænserne for sit rum. Symplast - protoplaster af alle celler forenet af en delvist permeabel membran.
Vandet gennemgår de følgende faser:
- Semipermeabel membran
- Apoplast, delvis siplast
- Xylem-skibe
- Det vaskulære system i alle dele af planter
- Petioles og bladkapper
Den bevæger sig langs venerne langs vandarket; de har et forgrenet system. Jo flere årer der er på bladet, jo lettere bevæger vandet sig mod mesofylcellerne. i dette tilfælde er mængden af vand i buret afbalanceret. Sugekraften tillader vand at bevæge sig fra en celle til en anden.
Planten dør, hvis den mangler væske, og det skyldes ikke, at der finder biokemiske reaktioner sted i den. Den fysiske og kemiske sammensætning af vandet, hvor vitale processer finder sted, betyder noget. Væsken fremmer udseendet af cytoplasmatiske strukturer, der ikke kan eksistere uden for dette miljø.
Vand danner planterne, opretholder den konstante form af organer, væv og celler. Vand er grundlaget det indre miljø af planter og andre levende organismer.
Flere oplysninger kan findes i videoen.