การลำเลียงน้ำและแร่ธาตุของพืช

 การลำเลียงน้ำและแร่ธาตุของพืช

(Transport of water and minerals by plants)

ที่มารูป: https://sites.google.com/site/httpshappypopspacesciencecom


        🌳 การลำเลียงน้ำและแร่ธาตุของพืช 🌳

        น้ำเป็นสารที่มีความสำคัญต่อการลำเลียงในพืช การลำเลียงน้ำเป็นการลำเลียงหลักในพืชบก สารต่างๆ ที่จะลำเลียงไปยังเซลล์ของพืชต้องละลายน้ำ ดังนั้นน้ำจึงเป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดการแพร่ของสาร (Diffusion)
        พืชแต่ละชนิดจะมีท่อลำเลียงที่ต่างกันไป เช่น พืชบกขนาดเล็กที่ไม่มีท่อลำเลียง จะเจริญได้ในบริเวณที่มีความชื้นสูงและมีร่มเงา, พืชที่มีใบขนาดใหญ่มีท่อลำเลียงเจริญได้ดีในที่ที่มีความชื้นน้อยกว่า เนื่องจากพืชเหล่านี้มีรากที่สามารถไชชอนลงไปหาน้ำในดินในระดับลึกลงไปได้ ทำให้มีขนาดใหญ่และสูงมาก ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการลำเลียงน้ำของพืชมี 2 ประการคือ การดูดน้ำ และการคายน้ำของพืช

        ☆ ความสำคัญของน้ำต่อพืช ☆
  1. น้ำเป็นส่วนประกอบสำคัญภายในเซลล์พืช ใบพืชล้มลุกจะมีน้ำเป็นส่วนประกอบมากกว่าพืชยืนต้น ร้อยละ 80-90 ของน้ำหนัก ส่วนพืชยืนต้นมีประมาณร้อยละ 30-50 นอกจากปริมาณน้ำในพืช ยังขึ้นอยู่กับชนิด, อายุของเนื้อเยื่อและอวัยวะของพืชอีกด้วย เช่น เนื้อเยื่อที่อ่อนจะมีน้ำมากกว่าเนื้อเยื่อที่แก่ เป็นต้น 
  2. น้ำช่วยให้เซลล์พืชเต่ง ทำให้เซลล์รูปร่างคงตัว น้ำในพืชยังช่วยให้เกิดการเปิด-ปิดของปากใบและการเคลื่อนไหวของพืชอีกด้วย
  3. น้ำเป็นตัวทำละลาย เช่น ละลายแร่ธาตุต่างๆ ทำให้เกิดการลำเลียงแร่ธาตุของพืช และน้ำยังละลายสารอาหาร เช่น กลูโคส ซูโครส ทำให้เกิดการลำเลียงสารอาหารในพืข
  4. น้ำเป็นตัวร่วมปฏิกิริยาในปฏิกิริยาเคมีของเซลล์ ซึ่งมีความสำคัญในการบวนการเมแทบอลิซึม (Metabolic Process) เช่น การย่อยแป้งเป็นน้ำตาล การสังเคราะห์ด้วยแสง 
  5. น้ำทำหน้าที่ควบคุมอุณหภูมิของเซลล์และลำต้นของพืช

🌿การคายน้ำของพืช 💦

        ช่วยในการคายความร้อนให้พืช เนื่องจากน้ำมีความร้อนจำเพาะสูง การระเหยน้ำออกจากพืชต้องมีการเปลี่ยนสถานะจากน้ำในรูปของเหลวเป็นไอน้ำ ซึ่งต้องใช้ปริมาณความร้อนถึง 540 แคลอรี่ต่อกรัม จึงจะทำให้อุณหภูมิภายในต้นพืชไม่เปบี่ยนแปลงมากนัก




        การดูดน้ำของราก
        สำหรับพืชทั่วๆไปที่เจริญเติบโตอยู่บนบกนั้นได้น้ำจากดิน โดยใช้รากดูดน้ำและแร่ธาตุจากดิน รากมีการแตกแขนงชอนไชไปในดินได้มาก การที่น้ำและแร่ธาตุที่รากดูดซึมจากดินที่บริเวณส่วนปลายของรากที่เรียกว่าบริเวณขนราก (Root hair zone) จะมีขนรากจำนวนมาก ขนรากดูดน้ำโดยกระบวนการออสโมซิส

โครงสร้างที่ทำหน้าที่ในการลำเลียงน้ำ


ที่มารูป: https://files.askiitians.com/cdn1/cms-content/common/www.askiitians.comonlinetestforumsimages521-1656_casperianstrip.jpg.jpg

  1. อโพพลาสต์ (Apoplast) คือ การที่น้ำและแร่ธาตุผ่านจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง โดยผ่านช่องว่างระหว่างผนังเซลล์ในชั้น Cortex และผ่านเซลล์ที่ไม่มีชีวิต (ยกเว้น Endodermis) คือ เทรคีด (Tracheid) และ เวสเซล (Vessel) 
  2. ซิมพลาสต์ (Simplast) คือ การที่น้ำและแร่ธาตุผ่านจากเซลล์หนึ่งไปยังเซลล์หนึ่ง โดยผ่านทาง Cytoplasm ที่เชื่อมต่อกันทะลุไปอีกเซลล์หนึ่งโดยผ่านทางพลาสโมเดสมาตา (Plasmodesmata) **คลิกที่นี่เพื่ออ่านเนื้อหาเพิ่มเติม**
        ปัจจัยที่ควบคุมการลำเลียงน้ำ
  1. ปริมาณน้ำในดิน 
  2. อุณหภูมิในดิน
  3. อากาศในดิน
        กลไกการลำเลียงน้ำของพืช
  1. แรงดันราก (Root pressure) เมื่อพืชดูดน้ำทางรากตลอดเวลา ทำให้ปริมาณน้ำในรากมีจำนวนมากขึ้นจนเกิดแรงดันภายในรากสูงมากจนสามารถดันให้ของเหลวไหลขึ้นไปตามท่อไซเล็ม แต่การลำเลียงนี้จะเกิดขึ้นได้ง่าย ก็ต่อเมื่อดินมีน้ำอุดมสมบูรณ์ และจะเกิดขึ้นกับพืชบางชนิดเท่านั้น
  2. แรงดึงคะปิลลารี่ (Capillary attraction) เป็นแรงดึงที่เกิดจากเซลล์ภายในไซเล็มซึ่งมีลักษณะกลวงและเล็กมาก เรียกว่า เทรคีด (Tracheid) และเวสเซล (Vessel) ซึ่งเปรียบเสมือนคะปิลลารี่ที่ทำด้วยแก้ว ความสูงของน้ำที่ถูกดูดขึ้นไป จะขึ้นอยู่กับขนาดของท่อลำเลียง อย่างไรก็ตามการลำเลียงน้ำด้วยวิธีนี้ไม่สามารถลำเลียงน้ำให้ไปถึงส่วนยอดของพืชต้นสูงๆได้ เนื่องจากแรงดึงคะปิลลารี่มีน้อย
  3. แรงดันเนื่องจากการคายน้ำ (Transpiration theory) บางครั้งเรียกว่า "แรงดีงจากต้น (Shoot tension)" เป็นแรงดันที่เกิดขึ้นจากการดึงน้ำขึ้นมาทดแทนน้ำที่เสียไปจากการคายน้ำ วิธีนี้สามารถลำเลียงน้ำขึ้นมาได้ในปริมาณมาก และแรงพอที่จะลำเลียงน้ำขึ้นถึงยอดพืช
🌻 สรุปขั้นตอนการลำเลียงน้ำและแร่ธาตุของพืช 🌻
  1. เมื่อน้ำและแร่ธาตุผ่านขนรากของชั้น Epidermis ของรากซึ่งเข้าได้ทั้ง 2 วิธีคือ วิธีอโพพลาสต์ (Apoplast) และ วิธีซิมพลาสต์ (Simplast)
  2. ถ้าการลำเลียงนั้นผ่านทาง อโพพลาสต์ น้ำและแร่ธาตุบางส่วนจะลำเลียงเข้าสู่เซลล์ของ Epidermis และ Cortex โดยวิธี Simplast
  3. น้ำและแร่ธาตุที่เข้าสู่ เอนโดเดอร์มิสทางผนังเซลล์ (Apoplast) จะไม่สามารถผ่าน แคสพาเรียนสตริปของเอนโดเดอร์มิสไปได้โดยวิธีอโพพลาสต์ จึงใช้วิธีซิมพลาสต์ เพื่อผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ของ Endodermis
  4. Endodermis Cell และ เซลล์ในชั้นสตีล ส่งน้ำและแร่ธาตุเข้าสู่ไซเล็ม ไซเล็ม (Xylem) ประกอบด้วย เทรคีด (Tracheid) และเวสเซล (Vessel) ซึ่งเป็นเซลล์ที่ตายแล้ว ไม่มีไซโทพลาซึมเหลือแต่ผนังเซลล์และช่องว่างลูเมน (Lumen) เมื่อน้ำและแร่ธาตุเข้าสู่ไซเล็มจึงเปลี่ยนจากวิธีซิมพลาสต์ (Simplast) เป็น อโพพลาสต์ (Apoplast) หลังจากนั้น ลำเลียงขึ้นสู่ท่อลำเลียงไซเล็ม แล้วพืชจะลำเลียงน้ำไปยังส่วนต่างๆของพืช

🔊สามารถศึกษาเนื้อหาเพิ่มเติมได้จากคลิปที่นี่🔊



แหล่งที่มาจาก











ความคิดเห็น

แสดงความคิดเห็น