Drogi przewodzenia wody w roślinie

Transport wody w roślinie odbywa się dwoma głównymi drogami:

1. Kanał apoplastyczny - wzdłuż ścian komórkowych
2. Kanał symplastyczny - przez żywe elementy komórkowe

Vocabulary: Apoplast to przestrzeń pozakomórkowa w tkankach roślinnych, obejmująca ściany komórkowe i przestrzenie międzykomórkowe.

Vocabulary: Symplast to ciągła sieć cytoplazmy połączona plazmodesmami, umożliwiająca transport substancji między komórkami.

Transpiracja jest kluczowym procesem w transporcie wody w roślinie. Prowadzi do:

• Ubytku wody w komórkach liści
• Spadku ciśnienia turgorowego komórek
• Wzrostu ciśnienia osmotycznego komórek

Definition: Transpiracja to proces parowania wody z powierzchni roślin, głównie przez aparaty szparkowe.

Rodzaje transpiracji:

1. Transpiracja kutykularna - przez zewnętrzną powierzchnię liści
2. Transpiracja szparkowa - przez aparaty szparkowe
3. Transpiracja przetchlinkowa - przez stale otwarte przetchlinki

Highlight: Czynniki wpływające na intensywność transpiracji obejmują zarówno czynniki wewnętrzne $np. wielkość systemu korzeniowego, budowa liści$, jak i zewnętrzne $np. temperatura, wiatr, wilgotność powietrza, natężenie światła$.

Aparaty szparkowe i ich funkcjonowanie

Aparaty szparkowe odgrywają kluczową rolę w regulacji transpiracji roślin. Ich budowa i mechanizm działania są ściśle związane z transportem wody w roślinie.

Budowa aparatu szparkowego:

• Dwie komórki szparkowe o nierównomiernie zgrubiałych ścianach
• Wewnętrzne ściany silnie zgrubiałe
• Zewnętrzne ściany cienkie i elastyczne

Definition: Aparaty szparkowe to struktury w epidermie liści, składające się z dwóch komórek szparkowych, które regulują wymianę gazową i transpirację.

Mechanizm otwierania i zamykania aparatów szparkowych:

1. Otwieranie: Wzrost turgoru komórek szparkowych Rozciąganie się cienkich zewnętrznych ścian Odchylanie się grubych wewnętrznych ścian Powstanie szparki $otworu$
2. Zamykanie: Spadek turgoru komórek szparkowych Zbliżanie się komórek szparkowych Zamknięcie szparki

Highlight: Otwieranie aparatów szparkowych zależy od uwodnienia tkanek i światła. U większości gatunków aparaty szparkowe otwierają się w dzień, a zamykają w nocy.

Example: Mechanizm otwierania aparatów szparkowych pod wpływem światła obejmuje aktywny transport jonów potasu do komórek szparkowych, co prowadzi do wzrostu ciśnienia osmotycznego i napływu wody.

Parcie korzeniowe i jego znaczenie

Parcie korzeniowe jest ważnym mechanizmem w aktywnym transporcie wody w roślinie. Jest to proces wymagający nakładu energii w postaci ATP.

Mechanizm parcia korzeniowego:

1. Aktywny transport jonów i innych substancji osmotycznie czynnych z gleby do elementów drewna
2. Wzrost stężenia roztworu w drewnie w stosunku do stężenia roztworu glebowego
3. Przepływ wody zgodnie z zasadą osmozy do drewna
4. Tłoczenie wody w drewnie w górę rośliny

Definition: Parcie korzeniowe to mechanizm aktywnego transportu wody w roślinie, polegający na pompowaniu wody z solami mineralnymi pod wysokim ciśnieniem w drewnie.

Przejawy parcia korzeniowego:

• Gutacja - wydzielanie kropli wody na brzegach liści przez otwory zwane hydatodami
• Wiosenny płacz roślin - wypływanie płynu z ran

Highlight: Drobne cząstki mineralne transportowane w strumieniu wody są efektem parcia korzeniowego, które umożliwia roślinom pobieranie i transportowanie składników odżywczych z gleby.

Example: Zjawisko które ilustruje transport wody od korzeni rośliny do jej liści to właśnie parcie korzeniowe, szczególnie widoczne wiosną, gdy rośliny intensywnie pobierają wodę i składniki mineralne.

Transport wody i soli mineralnych w roślinie

Transport wody w roślinie opiera się na różnicy potencjałów wody między poszczególnymi częściami rośliny. Potencjał wody jest miarą zdolności komórki do pobierania lub oddawania wody. Im wyższe stężenie substancji rozpuszczonych, tym niższy potencjał wody.

Mechanizm pobierania i transportu wody w roślinie dzieli się na dwa główne typy:

1. Transport pasywny $bierny$ - oparty na sile ssącej liści, nie wymaga nakładu energii.
2. Transport aktywny $czynny$ - oparty na parciu korzeniowym, wymaga nakładu energii.

Definicja: Siła ssąca liści to podstawowy mechanizm umożliwiający pobieranie i przewodzenie wody w roślinie, nie wymagający nakładu energii.

Definicja: Parcie korzeniowe to mechanizm pomocniczy wymagający nakładu energii, zachodzący wskutek aktywnego pobierania jonów soli mineralnych z roztworu glebowego przez korzenie.

Transport pasywny zachodzi dzięki:

• Adhezji - siły przyciągania cząsteczek wody do ścian drewna
• Kohezji - siły wzajemnego przyciągania się cząsteczek wody

Highlight: Transport wody w roślinie schemat obejmuje zarówno mechanizmy pasywne, jak i aktywne, które współpracują ze sobą, zapewniając efektywne rozprowadzanie wody i składników odżywczych w całej roślinie.