Sisältö
- TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
- Veden kuljetus kasveissa
- Mikä on Xylem?
- Mikä on Phloem?
- Osmoosi juurissa
- Hengitysvirran määritelmä
- Vaikutukset verenkiertoon
Kasvien merkitystä jokapäiväisessä elämässä ei voida aliarvioida. Ne tarjoavat happea, ruokaa, suojaa, varjoa ja lukemattomia muita toimintoja.
Ne edistävät myös veden liikkumista ympäristön kautta. Kasvit itse ylpeillä omalla ainutlaatuisella tavalla vedenottoon ja vapauttamiseen ilmakehään.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Kasvit tarvitsevat vettä biologisiin prosesseihin. Veden liikkuminen kasvien läpi sisältää reitin juurista varsiin lehtiin käyttämällä erikoistuneita soluja.
Veden kuljetus kasveissa
Vesi on välttämätöntä kasvien elämälle aineenvaihdunnan perustasoilla. Jotta kasvi pääsee veteen biologisiin prosesseihin, se tarvitsee järjestelmän veden siirtämiseksi maasta eri kasviosiin.
Kasvien tärkein vedenliike on läpi Osmosis juurista varsiin ja lehtiin. Kuinka veden kuljetus kasveissa esiintyy? Veden liikkuminen kasveissa tapahtuu, koska kasveilla on erityinen järjestelmä veden vetämiseksi, johtamiseksi veden läpi kasvin rungon ja lopulta sen vapauttamiseksi ympäröivään ympäristöön.
Ihmisillä nesteet kiertävät elimissä suonien, valtimoiden ja kapillaarien verenkiertoelimen kautta. On myös erikoistunut kudosverkosto, joka auttaa ravinteiden ja veden liikkumista kasveissa. Näitä kutsutaan xylem ja phloem.
Mikä on Xylem?
Kasvin juuret ulottuvat maaperään ja etsivät vettä ja mineraaleja kasvin kasvamiseksi. Kun juuret löytävät vettä, vesi kulkee kasvin läpi ylös lehtiin. Kasvien rakennetta, jota käytetään tähän veden liikkumiseen kasveissa juurista lehtiin, kutsutaan ksyleemiksi.
Xylem on eräänlainen kasvakudos, joka on valmistettu ojennetuista kuolleista soluista. Nämä solut, nimeltään putkisolut, omistavat kovan koostumuksen, joka on valmistettu selluloosa ja joustava aine ligniini. Solut pinotaan ja muodostavat astioita, jolloin vesi voi kulkea vähän vastuskykyisesti. Xylem on vedenpitävä eikä sen soluissa ole sytoplasmaa.
Vesi kuljettaa kasvia ylös ksylemiputkien läpi, kunnes se saavuttaa mesofyllin solut, jotka ovat sienimäisiä soluja, jotka vapauttavat vettä kutsutaan pienimpien huokosten kautta stomata. Samanaikaisesti stomata antaa hiilidioksidin päästä kasviin fotosynteesiä varten. Kasveilla on useita stomatoja niiden lehdillä, etenkin alapuolella.
Eri ympäristötekijät voivat laukaista stomaatin nopeasti avautua tai sulkeutua. Näitä ovat lämpötila, lehden hiilidioksiditiiviste, vesi ja valo. Stomata lähikuva yöllä; ne myös sulkeutuvat vastauksena liialliseen sisäiseen hiilidioksidiin ja estämään liiallisia vesihäviöitä ilman lämpötilasta riippuen.
Valo laukaisee ne avaamaan. Tämä merkitsee laitoksen vartijakennojen vetämistä veteen. Suojakennojen kalvot pumppaavat sitten vetyioneja, ja kaliumionit voivat päästä soluun. Osmoottinen paine laskee, kun kalium kertyy, mikä johtaa veden vetovoimaan soluun. Kuumissa lämpötiloissa näillä suojakennoilla ei ole yhtä paljon pääsyä veteen ja ne voivat sulkeutua.
Ilma voi myös täyttää ksylemin tracheidit. Tämä prosessi, nimeltään kavitaatio, voi aiheuttaa pieniä ilmakuplia, jotka voivat estää veden virtausta. Tämän ongelman välttämiseksi ksylemisoluissa olevat kaivot antavat veden liikkua estäen kaasukuplien pääsyn pois. Loput ksylemistä voivat jatkaa veden liikkumista tavalliseen tapaan. Yöllä, kun stomata lähestyy, kaasukupla voi liueta veteen uudelleen.
Vesi poistuu vesihöyrynä lehtiä ja haihtuu. Tätä prosessia kutsutaan transpiraatio.
Mikä on Phloem?
Toisin kuin ksyleemissä, floemisolut ovat eläviä soluja. Ne muodostavat myös astioita, ja niiden päätehtävä on ravinteiden siirtäminen koko kasvien alueella. Nämä ravintoaineet sisältävät aminohapot ja sokerit.
Esimerkiksi vuodenaikojen aikana sokerit voivat siirtyä juurista lehtiin. Ravinteiden siirtämistä prosessiin koko kasvien alueella kutsutaan translokaatio.
Osmoosi juurissa
Kasvien juurten kärjet sisältävät juurin karvasoluja. Ne ovat suorakulmaisia ja niissä on pitkät pyrstöt. Juurikarvat itse voivat ulottua maaperään ja imeä vettä diffuusioprosessissa, jota kutsutaan osmoosiksi.
Juurten osmoosi johtaa veden siirtymiseen juuren hiussoluihin. Kun vesi siirtyy juurin karvasoluihin, se voi kulkea koko kasvin läpi. Vesi pääsee ensin juuren aivokuori ja kulkee endodermis. Siellä ollessaan se pääsee ksylemiputkiin ja mahdollistaa veden kuljetuksen kasveissa.
Veden matkalle juurten yli on useita polkuja. Yksi menetelmä pitää vettä solujen välillä niin, että vesi ei pääse niihin. Toisessa menetelmässä vesi läpäisee solumembraanit. Sitten se voi siirtyä pois kalvosta muihin soluihin. Vielä yksi menetelmä veden liikuttamiseksi juurista käsittää veden kulkemisen solujen läpi solujen välisten liittymien kautta, joita kutsutaan plasmodesmata.
Juurikuoren läpi kulkemisen jälkeen vesi liikkuu endodermisen tai vahamaisen solukerroksen läpi. Tämä on eräänlainen veden esteenä ja siirtää sitä endodermaalisten solujen läpi kuin suodatin. Sitten vesi pääsee ksyleemiin ja etenee kohti kasvin lehtiä.
Hengitysvirran määritelmä
Ihmiset ja eläimet hengittävät. Kasveilla on oma hengitysprosessi, mutta sitä kutsutaan verenkiertoon.
Kun vesi kulkee kasvin läpi ja saavuttaa sen lehdet, se voi lopulta vapautua lehdistä ihon kautta. Voit nähdä todisteita tästä ”hengitysmenetelmästä” kiinnittämällä kirkas muovipussi kasvin lehtiin. Lopulta näet vesipisaroita pussissa, mikä osoittaa imeytymisen lehtiä.
Transpiraatiovirta kuvaa ksylemistä kuljetetun veden prosessia juurista lehtiin. Se sisältää myös menetelmän mineraali-ionien liikuttamiseksi, pitämällä kasvit tukevina vesiturgorin kautta, varmistamalla, että lehdillä on tarpeeksi vettä fotosynteesiksi ja antamalla veden haihtua pitäen lehdet viileinä lämpimissä lämpötiloissa.
Vaikutukset verenkiertoon
Kun kasvien transpiraatio yhdistetään haihtumiseen maasta, tätä kutsutaan kokonaishaihdunta. Transpiraatiovirta johtaa noin 10 prosenttiin kosteudesta, joka vapautuu maan ilmakehään.
Kasvit voivat menettää huomattavan määrän vettä verenkiertoon. Vaikka se ei ole prosessi, joka voidaan nähdä paljaalla silmällä, veden menetyksen vaikutus on mitattavissa. Jopa maissi voi vapauttaa jopa 4000 gallonaa vettä päivässä. Suuret lehtipuut voivat vapauttaa jopa 40 000 gallonaa päivässä.
Verenpoiston hinnat vaihtelevat kasviympäristön tilan mukaan. Sääolosuhteet ovat merkittävässä roolissa, mutta vedenpoistoon vaikuttavat myös maaperä ja topografia.
Pelkästään lämpötila vaikuttaa suuresti verenkiertoon. Lämpimällä säällä ja voimakkaassa auringossa stomata laukaisee avaamaan ja vapauttamaan vesihöyryä. Kylmällä säällä tapahtuu kuitenkin päinvastainen tilanne ja vatsan sulkeutuminen.
Ilman kuivuus vaikuttaa suoraan vedenpoistoon. Jos sää on kostea ja ilma on täynnä kosteutta, kasvi vapauttaa vähemmän todennäköisesti yhtä paljon vettä verenkiertoon. Kuivissa olosuhteissa kasvit kuitenkin siirtyvät helposti. Jopa tuulen liikkuminen voi lisätä kulkeutumista.
Eri kasvit mukautuvat erilaisiin kasvuympäristöihin, mukaan lukien niiden imeytymisnopeus. Kuivissa ilmastoissa, kuten aavikoissa, jotkut kasvit, kuten sukulentit tai kaktukset, pitävät vettä paremmin.