Plante transpirationsproces, faktorer og betydning

2050
Basil Manning
Plante transpirationsproces, faktorer og betydning

Det plante sved og rester af planteorganismer er processen med tab af vand i gasform, der opstår gennem stomata, som er specialiserede strukturer placeret i bladbladene.

Spiration er knyttet til forskellige fysiologiske processer i planter, som kontinuerligt absorberer og mister vand. Gennem denne homeostatiske mekanisme sker det meste af fordampningen af ​​vand, da den atmosfæriske kuldioxid, der er nødvendig til fotosyntetiske processer, absorberes..

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

I gennemsnit kan et blad udveksle op til 100% af dets vandindhold med miljøet under en varm, tør og solrig dag. Ligeledes tillader beregningerne foretaget af nogle forfattere, at det estimeres, at det i løbet af en plantes levetid kan miste en masse svarende til mere end 100 gange sin friske vægt gennem bladene på grund af transpiration..

Mange plantefysiologer og økofysiologer er dedikeret til at "måle" transpirationshastigheden for planter, da dette kan give dem information om deres fysiologiske tilstand og endda nogle af de miljømæssige forhold, som planter konstant udsættes for.

Artikelindeks

  • 1 Hvor og hvorfor forekommer sved?
    • 1.1 Stomata
  • 2 Perspirationsproces
  • 3 faktorer, der påvirker sved
    • 3.1 Eksterne faktorer
    • 3.2 Interne faktorer
  • 4 Vigtighed
    • 4.1 Termisk homeostase
    • 4.2 Vandtransport med negativt hydrostatisk tryk
    • 4.3 Fotosyntese
  • 5 Referencer

Hvor og hvorfor forekommer sved?

Transpiration er defineret som tab af vand i form af damp og er en proces, der hovedsageligt forekommer gennem bladene, skønt det også kan forekomme, men i meget mindre grad gennem små "åbninger" (linser) i barken. stilkene og grenene.

Det sker takket være eksistensen af ​​en damptrykgradient mellem bladoverfladen og luften, så det følger heraf, at den opstår på grund af en stigning i det indre vanddamptryk i bladene..

På denne måde bliver det større end dampen, der omgiver bladbladet, hvilket kan få det til at diffundere fra det mere koncentrerede område til det mindre koncentrerede.

Stomata

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

Denne proces er mulig på grund af eksistensen af ​​strukturer, der "afbryder" kontinuiteten af ​​bladoverfladen (epidermis) og er kendt som stomata..

Stomataen tillader den "kontrollerede" frigivelse af vanddamp fra bladene og undgår fordampning ved direkte diffusion fra det epidermale væv, som forekommer passivt og uden nogen form for kontrol..

En stomi består af to "beskyttelsesceller", der er formet som en "pølse" eller en "nyre", der danner en poreformet struktur, hvis lukning eller åbning styres af forskellige hormonelle og miljømæssige stimuli:

- Det kan siges, at stomata forbliver lukket under mørke forhold med internt vandunderskud og ved ekstreme temperaturer, "forsøger" at undgå store vandtab gennem sved..

- Tilstedeværelsen af ​​sollys, rigelig vandtilgængelighed (eksternt og internt) og en "optimal" temperatur fremmer stomatalåbning og øgede transpirationshastigheder..

Når guarcellerne fyldes med vand, bliver de svære, hvilket får stomatoporen til at åbne sig; det modsatte af hvad der sker, når der ikke er nok vand, det er når stomataen forbliver lukket.

Perspirationsproces

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

Når begrebet stomata er afklaret, sker transpirationsprocessen som følger:

1- Vandet, der transporteres i blodpladerne i karplanterne, diffunderer mod bladvæv, især mod mesofylcellerne.

2- Vandet kan fordampe som følge af høje temperaturer og solbestråling; den således genererede vanddamp forbliver i karakteristiske luftrum, der findes i mesofylen (den er "koncentreret").

3- Denne vanddamp bevæger sig ved diffusion i luften, når stomataen åbner, enten som reaktion på noget phytohormon (et stof, der regulerer plantevækst), en miljøtilstand osv..

Åbningen af ​​stomien indebærer en udveksling af vanddamp fra planten mod atmosfæren, men tillader samtidig diffusion af kuldioxid fra luften mod bladvævet, en proces, der hovedsagelig forekommer på grund af en koncentrationsgradient.

Faktorer, der påvirker sved

Der er flere faktorer, der påvirker transpiration, selvom deres betydning er i forhold til den plantetype, der betragtes..

Effekt af vindhastighed på transpirationshastighed (Kilde: DGmann [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)])

Eksterne faktorer

Ud fra et miljømæssigt synspunkt afhænger sved i væsentlig grad af solstråling og temperatur samt af tilgængeligheden af ​​vand i jorden, underskuddet i luftdamptryk, vindhastighed osv..

Effekt af vindhastighed på transpirationshastighed (Kilde: DGmann [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)])

For nogle planter er koncentrationen af ​​ekstern kuldioxid (CO2) også et nøgleelement i reguleringen af ​​sved (stomatalåbning). Nogle tekster indikerer, at når de interne CO2-niveauer falder betydeligt, tillader beskyttelsescellerne åbning af stomatoporen for at lette indføringen af ​​gasen..

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

Interne faktorer

I den anatomiske sammenhæng varierer transpirationshastigheder meget afhængigt af bladets overflade (såvel som bladets overfladeareal). I de fleste vaskulære planter er bladene normalt dækket af "voksagtige lag", der kollektivt er kendt som neglebånd..

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

Kutikulaen er en meget hydrofob struktur (som afviser vand), så den forhindrer sved ved simpel fordampning fra bladparenkymet til overfladen og forhindrer således den totale udtørring af bladvævscellerne..

Tilstedeværelsen eller fraværet af en "effektiv" kutikula i vanddampretention bevirker transpirationshastighederne for en vaskulær plante. Derudover kan vandabsorptionsevnen ved rødderne også være en betingende faktor for sved..

Abscisinsyre (ABA) er et phytohormon relateret til sved: ​​det fremmer stomatalukning ved at hæmme nogle af de enzymer, der er nødvendige for, at vand kan trænge ind i stomataens beskyttelsesceller og forhindre deres åbning.

Det er normalt et stof, der produceres for at "kommunikere" til planten, at der er vandmangel fra rodvævet.

Betydning

Termisk homøostase

Vand er en af ​​de vigtigste naturressourcer for alle levende organismer, så planter er ingen undtagelse. Derfor er alle de processer, der har at gøre med vandudvekslingen mellem en plante og det omgivende miljø, af den største betydning for dens overlevelse..

Fra termisk homeostase synspunkt er sved væsentlig for at sprede varmen genereret af solstråling. Denne spredning sker takket være det faktum, at de vandmolekyler, der flygter ud i atmosfæren i form af vanddamp, har en stor mængde energi, der bryder bindingerne, der "holder" dem i flydende form..

Undslippet fra vandmolekylerne ”efterlader” en masse molekyler, der har mindre energi end de, der blev spredt, hvilket tilskynder til afkøling af den resterende “krop” vand og derfor af hele planten..

Vandtransport ved negativt hydrostatisk tryk

Når transpirationshastighederne i bladene er meget høje, stiger vandsøjlen i xylem, som er en del af det vaskulære system i mange planter, hurtigt fra rødderne og fremmer rodabsorptionen af ​​vand og andre forbindelser og næringsstoffer i I normalt.

Vand bevæger sig således fra jorden til atmosfæren inde i planterne takket være det negative hydrostatiske tryk, som bladene udøver under transpiration, hvilket opstår takket være vandets sammenhængende egenskaber, der opretholder høje spændinger i hele længden af ​​vandsøjlen i xylemet.

Med andre ord giver fordampning af vand og frigivelse ved transpiration det meste af den energi, der er nødvendig for vandets opadgående bevægelse takket være eksistensen af ​​en vandpotentialgradient mellem bladbladene og atmosfæren..

Fotosyntese

Da sved ikke kun handler om tab af vand i form af damp, men også involverer indføring af kuldioxid i bladvæv, er denne proces også af største betydning for fotosyntese, da CO2 er afgørende for syntesen af ​​fødevarestoffer.

Referencer

  1. Azcón-Bieto, J. og Talón, M. (2000). Grundlæggende 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 udvikling.

Endnu ingen kommentarer