Plante transpirasjonsprosess, faktorer og betydning

4564
Jonah Lester
Plante transpirasjonsprosess, faktorer og betydning

De plantesvette og rester av planteorganismer er prosessen med tap av vann i gassform som skjer gjennom stomata, som er spesialiserte strukturer som ligger i bladbladene.

Spirasjon er knyttet til forskjellige fysiologiske prosesser i planter, som kontinuerlig absorberer og mister vann. Gjennom denne homeostatiske mekanismen skjer det meste av fordampningen av vann, ettersom det atmosfæriske karbondioksidet som er nødvendig for fotosyntetiske prosesser, absorberes..

Stomata av Zebrina spp. (Kilde: AioftheStorm [CC0] via Wikimedia Commons)

I gjennomsnitt kan et blad bytte opp til 100% av vanninnholdet med miljøet i løpet av en varm, tørr og solrik dag. Likeledes tillater beregningene som er utført av noen forfattere å anslå at den i løpet av en plantes levetid kan miste en masse som tilsvarer mer enn 100 ganger sin friske vekt gjennom bladene på grunn av transpirasjon..

Mange plantefysiologer og økofysiologer er dedikert til å "måle" transpirasjonshastigheten til planter, da dette kan gi dem informasjon om deres fysiologiske tilstand og til og med noen av miljøforholdene som planter kontinuerlig utsettes for.

Artikkelindeks

  • 1 Hvor og hvorfor oppstår svette?
    • 1.1 Stomata
  • 2 Spirasjonsprosess
  • 3 faktorer som påvirker svette
    • 3.1 Eksterne faktorer
    • 3.2 Interne faktorer
  • 4 Viktighet
    • 4.1 Termisk homeostase
    • 4.2 Vanntransport med negativt hydrostatisk trykk
    • 4.3 Fotosyntese
  • 5 Referanser

Hvor og hvorfor oppstår svette?

Transpirasjon er definert som tap av vann i form av damp og er en prosess som hovedsakelig skjer gjennom bladene, selv om det også kan forekomme, men i mye mindre grad, gjennom små "åpninger" (linser) i barken. stilkene og grenene.

Det oppstår takket være eksistensen av en damptrykkgradient mellom bladoverflaten og luften, så det følger at den oppstår på grunn av en økning i det indre vanndamptrykket i bladene..

På denne måten blir den større enn dampen som omgir bladbladet, noe som kan få det til å diffundere fra det mer konsentrerte området til det mindre konsentrerte.

Stomata

Stomata i lily epidermis. Viascos [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Denne prosessen er mulig på grunn av tilstedeværelsen av strukturer som "avbryter" kontinuiteten til bladoverflaten (epidermis) og er kjent som stomata..

Stomata tillater "kontrollert" frigjøring av vanndamp fra bladene, og unngår fordampning ved direkte diffusjon fra epidermale vev, som skjer passivt og uten noen form for kontroll..

En stomi består av to "vaktceller", som er formet som en "pølse" eller en "nyre", som danner en poreformet struktur, hvis lukking eller åpning styres av forskjellige hormonelle og miljømessige stimuli:

- Det kan sies at, under mørke forhold, med internt vannunderskudd og ved ekstreme temperaturer, forblir stomata lukket, "prøver" å unngå store tap av vann gjennom svette..

- Tilstedeværelsen av sollys, rikelig med vanntilgang (eksternt og internt) og en "optimal" temperatur fremmer stomatal åpning og økte transpirasjonshastigheter..

Når guarcellene fylles med vann, blir de tøffe, og får porene i stomatalen til å åpne seg; det motsatte av det som skjer når det ikke er nok vann, det er når stomata forblir lukket.

Perspirasjonsprosess

Skjema for transpirasjonsprosessen i en plante (Kilde: Laurel Jules [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

Når begrepet stomata er avklart, skjer transpirasjonsprosessen som følger:

1- Vannet som transporteres i xylemet av karplanter, diffunderer mot bladvevet, spesielt mot mesofyllcellene.

2 - Nevnte vann kan fordampe som et resultat av høye temperaturer og solbestråling; vanndampen som dermed genereres forblir i karakteristiske luftrom som finnes i mesofyllen (den er "konsentrert").

3- Denne vanndampen beveger seg ved diffusjon i luften når stomata åpner seg, enten som respons på noe fytohormon (et stoff som regulerer plantevekst), en miljøtilstand osv..

Åpningen av stomien innebærer en utveksling av vanndamp fra planten mot atmosfæren, men tillater samtidig diffusjon av karbondioksid fra luften mot bladvev, en prosess som hovedsakelig skjer på grunn av en konsentrasjonsgradient.

Faktorer som påvirker svette

Det er flere faktorer som påvirker transpirasjon, selv om deres betydning er relativt til plantetypen som blir vurdert..

Effekt av vindhastighet på transpirasjonshastighet (Kilde: DGmann [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)])

Eksterne faktorer

Fra et miljømessig synspunkt avhenger svette betydelig av solstråling og temperatur, samt av tilgjengeligheten av vann i jorden, underskuddet i luftdamptrykk, vindhastighet osv..

Effekt av vindhastighet på transpirasjonshastighet (Kilde: DGmann [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)])

For noen planter er den eksterne karbondioksydkonsentrasjonen (CO2) også et nøkkelelement i å regulere svette (stomatalåpning). Noen tekster indikerer at når de interne CO2-nivåene synker betydelig, tillater beskyttelsescellene åpning av stomatalporen for å lette innføringen av gassen..

Effekt av temperatur på transpirasjonshastigheten (Kilde: DGmann [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)])

Interne faktorer

I den anatomiske sammenheng varierer transpirasjonshastighetene sterkt avhengig av de ytre egenskapene til bladoverflaten (så vel som bladoverflaten). I de fleste karplanter er bladene vanligvis dekket med "voksagtige lag" som kollektivt kalles skjellaget..

Effekt av bladareal på transpirasjonshastighet (Kilde: DGmann [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

Kutikula er en meget hydrofob struktur (som frastøter vann), slik at den forhindrer svette ved enkel fordampning fra bladparenkymet til overflaten og dermed forhindrer total uttørking av bladvevscellene..

Tilstedeværelsen eller fraværet av en "effektiv" kutikula i vanndampretensjon, betinger transpirasjonshastighetene til en vaskulær plante. I tillegg kan vannabsorpsjonskapasiteten ved røttene også være en betingende faktor for svette..

Abscisic acid (ABA) er et fytohormon relatert til svette: det fremmer stomatal lukking ved å hemme noen av enzymene som er nødvendige for at vann kan trenge inn i beskyttelsescellene i stomata, og forhindrer deres åpning.

Det er vanligvis et stoff produsert for å "kommunisere" til planten at det er vannmangel fra rotvevet.

Betydning

Termisk homeostase

Vann er en av de viktigste naturressursene for alle levende organismer, så planter er ikke noe unntak. Derfor er alle prosessene som har å gjøre med vannutvekslingen mellom en plante og miljøet som omgir den, av største betydning for dens overlevelse..

Fra et termisk homeostase synspunkt er svette viktig for å spre varmen som genereres av solstråling. Denne spredningen skjer takket være det faktum at vannmolekylene som rømmer ut i atmosfæren i form av vanndamp har en stor mengde energi, som bryter bindingen som "holder" dem i flytende form..

Rømningen av vannmolekylene "etterlater" en masse molekyler som har mindre energi enn de som ble spredt, noe som oppmuntrer til avkjøling av den gjenværende "kroppen" av vann og derfor av hele planten..

Vanntransport med negativt hydrostatisk trykk

Når transpirasjonshastighetene i bladene er veldig høye, stiger vannsøylen i xylem, som er en del av det vaskulære systemet til mange planter, raskt fra røttene, og fremmer rotabsorpsjonen av vann og andre forbindelser og næringsstoffer i I vanligvis.

Dermed beveger vannet seg fra bakken til atmosfæren inne i plantene takket være det negative hydrostatiske trykket som utøves av bladene under transpirasjon, som oppstår takket være de sammenhengende egenskapene til vann, som opprettholder høye spenninger i hele lengden av vannsøylen i xylem.

Med andre ord gir fordampning av vann og frigjøring ved transpirasjon det meste av energien som er nødvendig for vannets bevegelse oppover, takket være eksistensen av en vannpotensialgradient mellom bladbladene og atmosfæren..

Fotosyntese

Siden svette ikke bare handler om tap av vann i form av damp, men også innebærer innføring av karbondioksid i bladvevet, er denne prosessen også av største betydning for fotosyntese, siden CO2 er viktig for syntesen av matstoffer..

Referanser

  1. Azcón-Bieto, J. og Talón, M. (2000). Grunnleggende om plantefysiologi (nr. 581.1). McGraw-Hill Interamericana.
  2. Encyclopaedia Britannica Inc. (2014). Encyclopaedia Britannica. Hentet 5. januar 2020 fra www.britannica.com/science/transpiration
  3. Taiz, L., og Zeiger, E. (2002). Plantefysiologi.
  4. Taiz, L., Zeiger, E., Møller, I. M., & Murphy, A. (2015). Plantefysiologi og utvikling.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.