Hoe vindt wateruitwisseling in planten plaats: processen en beweging van water door planten
Zonder water zou er geen plant kunnen bestaan. Hoe komt water in de plant en met welke kracht dringt het door in elke cel van het lichaam?
Inhoud:
Processen in het aquatisch milieu
De wetenschap staat niet stil, daarom worden gegevens over de wateruitwisseling van planten voortdurend aangevuld met nieuwe feiten. LG Emelyanov ontwikkelde op basis van de beschikbare gegevens een belangrijke benadering om de wateruitwisseling in planten te begrijpen.
Hij verdeelde alle processen in 5 fasen:
- osmotisch
- Colloïdaal-chemisch
- Thermodynamisch
- biochemisch
- biofysisch
Dit probleem wordt nog steeds actief bestudeerd, aangezien wateruitwisseling direct verband houdt met de waterstatus van cellen. Dit laatste is op zijn beurt een indicator normaal plantenleven... Sommige plantenorganismen bestaan voor 95% uit water. Gedroogde zaden en sporen bevatten 10% water, in dat geval treedt er een minimale stofwisseling op.
Zonder water zal er in een levend organisme geen enkele uitwisselingsreactie plaatsvinden; water is nodig voor de verbinding van alle delen van de plant en de coördinatie van het lichaamswerk.
Water wordt in alle delen van de cel aangetroffen, met name in de celwanden en membranen, die het grootste deel van het cytoplasma vormen. Colloïden en eiwitmoleculen zouden niet kunnen bestaan zonder water. De mobiliteit van het cytoplasma wordt uitgevoerd vanwege het hoge watergehalte. Ook helpt het vloeibare medium om stoffen die de plant binnenkomen op te lossen en naar alle delen van het lichaam te brengen.
Voor de volgende processen is water nodig:
- Hydrolyse
- Adem
- Fotosynthese
- Andere redoxreacties
Het is water dat de plant helpt zich aan te passen aan de externe omgeving, de negatieve effecten van temperatuurveranderingen beperkt. Bovendien zouden kruidachtige planten zonder water niet rechtop kunnen blijven staan.
Vloeistofmotor
Water komt de plant binnen vanuit de grond en wordt opgenomen door het wortelstelsel. Om de waterstroom te laten plaatsvinden, komen de onderste en bovenste motoren in werking.
De energie die wordt besteed aan de beweging van water is gelijk aan de zuigkracht. Hoe meer de plant vloeistoffen heeft opgenomen, hoe hoger het waterpotentieel zal zijn. Als er niet genoeg water is, drogen de cellen van een levend organisme uit, neemt het waterpotentieel af en neemt de zuigkracht toe. Wanneer een gradiënt van waterpotentieel verschijnt, begint water door de plant te circuleren. Het wordt veroorzaakt door het vermogen van de bovenste motor.
De bovenste motor werkt onafhankelijk van het wortelstelsel. Het werkingsmechanisme van de onderste motor kan worden gezien door het stripproces te onderzoeken.
Als het blad van de plant verzadigd is met water, en de vochtigheid van de omgevingslucht wordt verhoogd, dan zal er geen verdamping optreden. In dit geval zal een vloeistof met daarin opgeloste stoffen van het oppervlak vrijkomen, het proces van gutatie zal plaatsvinden. Dit kan als er meer water door de wortels wordt opgenomen dan de bladeren de tijd hebben om te verdampen. Iedereen heeft gutta gezien; het komt vaak 's nachts of' s ochtends voor, wanneer de luchtvochtigheid hoog is.
Het strippen is typisch voor jonge planten, waarvan het wortelstelsel zich sneller ontwikkelt dan het bovengrondse deel.
De druppeltjes ontsnappen door de huidmondjes, geholpen door worteldruk. Als de plant wordt gestript, verliest hij mineralen. Daarbij verwijdert het overtollige zouten of calcium.
Het tweede fenomeen is het huilen van planten. Als je een glazen buisje aan een verse snede van de scheut bevestigt, beweegt er een vloeistof met opgeloste mineralen langs. Dit gebeurt omdat water vanuit het wortelstelsel slechts in één richting beweegt, dit fenomeen wordt worteldruk genoemd.
De beweging van water door de plant
In de eerste fase neemt het wortelstelsel water op uit de grond. Waterpotentialen werken onder verschillende tekens, wat leidt tot de beweging van water in een bepaalde richting. Het potentiaalverschil wordt veroorzaakt door transpiratie en worteldruk.
Er zijn twee ruimtes in de wortels van planten die onafhankelijk van elkaar zijn. Ze worden apoplast en symplast genoemd.
Apoplast is een vrije ruimte in de wortel, die bestaat uit xyleemvaten, celmembranen en intercellulaire ruimte. De apoplast is op zijn beurt verdeeld in nog twee ruimtes, de eerste bevindt zich vóór het endoderm, de tweede erna en bestaat uit xyleemvaten. Endodrema fungeert als een barrière zodat water niet tot aan de grenzen van zijn ruimte komt. Symplast - protoplasten van alle cellen verenigd door een gedeeltelijk permeabel membraan.
Het water doorloopt de volgende fasen:
- Semipermeabel membraan
- Apoplast, deels siplast
- Xyleem-vaten
- Het vaatstelsel van alle delen van planten of
- Bladstelen en bladscheden
Het beweegt langs de aderen langs het waterblad; ze hebben een vertakt systeem. Hoe meer nerven er in het blad zitten, hoe makkelijker het water naar de mesofylcellen gaat. in dit geval is de hoeveelheid water in de kooi in evenwicht. Door de zuigkracht kan water van de ene cel naar de andere gaan.
De plant gaat dood als hij geen vloeistof meer heeft en dit is niet te wijten aan het feit dat er biochemische reacties in plaatsvinden. De fysische en chemische samenstelling van het water waarin vitale processen plaatsvinden, is van belang. De vloeistof bevordert het verschijnen van cytoplasmatische structuren die buiten deze omgeving niet kunnen bestaan.
Water vormt de turgor van planten, handhaaft de constante vorm van organen, weefsels en cellen. Water is de basis het interne milieu van planten en andere levende organismen.
Meer informatie vind je in de video.