植物をどのように動くか:根から葉への旅
水は植物の寿命に不可欠であり、光合成、栄養輸送、乱流の維持において重要な役割を果たします。植物を通る水の動きは、力の組み合わせによって駆動される魅力的なプロセスです。
1。根による吸水:
* ルートヘア: 根細胞上のこれらの小さな拡張は、吸水のために表面積を増加させます。
* 浸透: 水は、高水電位(土壌)の領域から、根毛細胞の半透過性膜を横切る低水電位(根細胞)の領域に移動します。
* アクティブトランスポート: 一部のミネラルとイオンは、エネルギーを必要とする根細胞に積極的に輸送されます。このプロセスは、水をさらに引き込む濃度勾配を作成します。
2。木部の移動:
* xylem: この血管組織は、死んだ中空の細胞が端から端まで積み上げられ、根から葉まで水を上に運ぶ連続チューブを形成することで構成されています。
* 凝集張力理論: 水分子は一緒に固執し(凝集)、木部壁(接着)に固執し、連続した水の柱を作成します。 水が葉(蒸散)から蒸発すると、水柱を上向きに引っ張る陰圧(張力)が生じます。
* 毛細血管作用: キシレム血管の狭い直径は、毛細血管作用による水の動きにも寄与します。
3。蒸散:葉からの水損失:
* 気孔: 葉の表面にある小さな毛穴により、ガス交換(CO2 IN、O2アウト)および水蒸気放出(蒸散)が可能になります。
* 蒸発: 水は葉細胞の表面から蒸発し、木部から水を引き出す水の電位勾配を作り出します。
* 蒸散に影響する要因: 温度、湿度、風、および光強度は、蒸散速度に影響します。
4。水の動きに影響する要因:
* ルート圧力: 根細胞への水の流入によって生じる陽圧は、水を上に押すのに役立ちます。
* 重力: 重力は水の動きに反対していますが、その効果は、凝集張力と蒸散の力と比較して比較的小さいです。
要約:
植物を通る水の動きは、浸透、積極的な輸送、凝集張力、蒸散、およびその他の要因によって駆動される複雑なプロセスです。これは、水が根によって吸収され、木部を介して輸送され、蒸散によって失われ、植物の生存と成長を確保する連続サイクルです。