การลำเลียงน้ำและแร่ธาตุ
โครงสร้างและการทำงานของระบบ ลำเลียงสารของพืช ประกอบด้วยระบบท่อลำเลียง ที่ทำหน้าที่ลำขนส่งน้ำและแร่ธาตุจากรากส่งต่อไปยังส่วนต่าง ๆ ของพืช เพื่อใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
น้ำในดินเคลื่อนที่เข้าสู่รากได้โดยกระบวนการ osmosis ส่วนแร่ธาตุที่อยู่ในรูปสารละลายผ่านเข้าสู่รากได้ โดยกระบวนการแพร่และactive transport เมื่อน้ำและแร่ธาตุผ่านเข้าสู่ภายในเซลล์ขนรากแล้ว น้ำจะออสโมซีสจากเซลล์ขนรากไปยังเซลล์รากที่อยู่ติดกันไปเรื่อย ๆ จนถึงท่อลำเลียงที่เรียกว่า xylem น้ำและแร่ธาตุจะถูกส่งไปตามไซเล็มไปยังส่วนต่าง ๆ ของพืช
🌺การลำเลียงน้ำและแร่ธาตุของพืช แบ่งได้เป็น 3 ช่วง คือ
- การลำเลียงน้ำและธาตุอาหารจากสิ่งแวดล้อมเข้าสู่ราก
- การลำเลียงน้ำและธาตุอาหารเข้าสู่ไซเล็ม
- การลำเลียงน้ำและธาตุอาหารภายในไซเล็ม
การลำเลียงน้ำและธาตุอาหารจากสิ่งแวดล้อมเข้าสู่ราก
การลำเลียงน้ำ
สารละลายในดินจะมีความเข้มข้นที่ต่ำกว่าสารละลายในเซลล์ขนราก ทำให้น้ำสามารถเคลื่อนที่เข้าสู่เซลล์ขนรากโดย "ออสโมซิส" เป็นการเคลื่อนที่ของน้ำจากสารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำ (น้ำมาก) ไปยังสารละลายที่มีความเข้มข้นสูง (น้ำน้อย)
การลำเลียงธาตุอาหาร
สารละลายในดินจะมีความเข้มข้นที่ต่ำกว่าสารละลายในเซลล์ขนราก ทำให้น้ำสามารถเคลื่อนที่เข้าสู่เซลล์ขนรากโดย "ออสโมซิส" เป็นการเคลื่อนที่ของน้ำจากสารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำ (น้ำมาก) ไปยังสารละลายที่มีความเข้มข้นสูง (น้ำน้อย)
การลำเลียงธาตุอาหาร
แร่ธาตุในดินจะเข้าสู่รากพืชได้โดยการลำเลียงแบบใช้พลังงาน หรือ "Active transport" เป็นการลำเลียงสารจากบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงกว่า โดยการใช้พลังงาน คือ ATP และต้องอาศัยโปรตีนเป็นตัวพา
แร่ธาตุในดินจะเข้าสู่รากพืชได้โดยการลำเลียงแบบใช้พลังงาน หรือ "Active transport" เป็นการลำเลียงสารจากบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงกว่า โดยการใช้พลังงาน คือ ATP และต้องอาศัยโปรตีนเป็นตัวพา
การลำเลียงน้ำและธาตุอาหารเข้าสู่ไซเล็ม
เมื่อน้ำและแร่ธาตุได้ลำเลียงเข้าสู่รากของพืชแล้ว จากนั้นพืชก็จะมีการลำเลียงน้ำและแร่ธาตุจากชั้นคอร์เทกซ์เข้าสู่ไซเล็ม โดยมีทั้งหมด 3 แบบ
เมื่อน้ำและแร่ธาตุได้ลำเลียงเข้าสู่รากของพืชแล้ว จากนั้นพืชก็จะมีการลำเลียงน้ำและแร่ธาตุจากชั้นคอร์เทกซ์เข้าสู่ไซเล็ม โดยมีทั้งหมด 3 แบบ
1. Simplast
เป็นการลำเลียงน้ำและธาตุอาหารจากเซลล์หนึ่งไปสู่อีกเซลล์หนึ่ง โดยผ่านทางไซโทพลาซึมที่เชื่อมต่อกัน และทะลุไปอีกเซลล์หนึ่งโดยผ่านทาง "พลาสโมเดสมาตา" (Plasmodesmata) เมื่อถึงเอนโดเดอร์มิสก็ยังคงลำเลียงผ่านพลาสโมเดสมาตาและเข้าสู่ไซเล็มได้
เป็นการลำเลียงน้ำและธาตุอาหารจากเซลล์หนึ่งไปสู่อีกเซลล์หนึ่ง โดยผ่านทางไซโทพลาซึมที่เชื่อมต่อกัน และทะลุไปอีกเซลล์หนึ่งโดยผ่านทาง "พลาสโมเดสมาตา" (Plasmodesmata) เมื่อถึงเอนโดเดอร์มิสก็ยังคงลำเลียงผ่านพลาสโมเดสมาตาและเข้าสู่ไซเล็มได้
2. Transmembrane
เป็นการลำเลียงจากเซลล์หนึ่งไปสู่อีกเซลล์หนึ่งโดยผ่านทางเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งจะสามารถลำเลียงผ่านเอนโดเดอร์มิสและเข้าสู่ไซเล็มได้
3. Apoplast
เป็นการลำเลียงจากเซลล์หนึ่งไปสู่อีกเซลล์หนึ่งโดยผ่านทางเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งจะสามารถลำเลียงผ่านเอนโดเดอร์มิสและเข้าสู่ไซเล็มได้
3. Apoplast
เป็นการลำเลียงน้ำและธาตุอาหารที่ไม่ผ่านเข้าสู่เซลล์ โดยจะลำเลียงผ่านช่องว่างระหว่างเซลล์หรือลำเลียงไปตามผนังเซลล์ เมื่อถึงเอนโดเดอร์มิสจะไม่สามารถลำเลียงต่อไปได้ เนื่องจากเอนโดเดอร์มิสมี แถบแคสพเรียน (Casparian trip) ซึ่งมีสารพวกซูเบอริน สามารถกันน้ำได้ ทำให้ต้องเปลี่ยนการลำเลียงไปเป็นแบบซิมพลาสต์ หรือทรานส์เมมเบรน
เป็นการลำเลียงน้ำและธาตุอาหารที่ไม่ผ่านเข้าสู่เซลล์ โดยจะลำเลียงผ่านช่องว่างระหว่างเซลล์หรือลำเลียงไปตามผนังเซลล์ เมื่อถึงเอนโดเดอร์มิสจะไม่สามารถลำเลียงต่อไปได้ เนื่องจากเอนโดเดอร์มิสมี แถบแคสพเรียน (Casparian trip) ซึ่งมีสารพวกซูเบอริน สามารถกันน้ำได้ ทำให้ต้องเปลี่ยนการลำเลียงไปเป็นแบบซิมพลาสต์ หรือทรานส์เมมเบรน
การลำเลียงน้ำและธาตุอาหารเข้าสู่ไซเล็ม
พืชสามารถลำเลียงน้ำภายในไซเล็มจากรากขึ้นสู่ใบและยอด โดยอาศัยแรงที่ช่วยในการลำเลียงขึ้นสู่ด้านบน ดังนี้
1. Capillary action
เกิดเนื่องจากแรงยึดเหนี่ยวกันระหว่างโมเลกุลของน้ำ หรือแรงโคฮีชัน และแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลน้ำกับผนังเซลล์ของไซเล็ม หรือแรงแอดฮีชัน
%203.jpg)
2. Transpiration pull
แรงดึงจากการคายน้ำ ซึ่งพืชใช้แรงนี้เป็นหลักในการลำเลียงน้ำและแร่ธาตุ เมื่อพืชคายน้ำออกทางปากใบ ทำให้เกิดแรงดึงในท่อไซเล็มซึ่งจะดึงน้ำขึ้นสู่ลำต้นและใบ และโมเลกุลของน้ำมีแรงโคฮีชัน เป็นแรงยึดเหนี่ยวกันระหว่างโมเลกุลของน้ำ ทำให้การไหลของน้ำในท่อไซเลมจึงต่อเนื่องกัน พืชจึงสามารถลำเลียงน้ำและแร่ธาตุขึ้นที่สูงได้
3. Root pressure
ในสภาวะที่พืชไม่มีการคายน้ำ และน้ำในดินมีมากพอและยังคงมีการเคลื่อนที่เข้าสู่รากพืชอยู่ จะทำให้น้ำในรากมีมากขึ้นจนเกิดแรงดันของมวลน้ำภายในราก หรือ แรงดันราก ทำให้สามารถดันน้ำไหลขึ้นด้านบนไปตามไซเล็มได้
นอกจากนี้ในสภาวะที่ไม่มีการคายน้ำ และมีแรงดันราก อาจทำให้เกิด กัตเตชัน (guttation) ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่มีลักษณะเป็นหยดน้ำผ่านออกมาทางรูหยาดน้ำ หรือ ไฮดาโทด (hydathode)
แหล่งที่มา
ความคิดเห็น
แสดงความคิดเห็น