Yağmur suyu, toprak parçacıklarını çevreleyen kılcal su adı verilen gevşek bir su filmi olarak bitkilere yayılır. Kökler, özellikle kök tüyleri bu su ile temas halindedir. Kökteki epidermiste kütikül bulunmadığından, kılcal su köklere iki yoldan kolayca girebilir. Su, kök kılının zarını geçtikten hemen sonra, kortekste bir hücreden diğerine geçebilir ve kökün merkezi silindirine ulaşmak için endodermisi geçebilir. Hücreler arası bu geçiş, kök kıl zarı geçtikten sonra diğer zarlar tarafından bloke edilmez. Çünkü, hatırlayacağımız gibi, sitoplazma genellikle bitki hücrelerine bitişik simblastları oluşturur. En basiti, medya meta verileri ve hücre içeriği koleksiyonudur. Başka bir su giriş yolu apoplasttır. Apoplast, kortekse uzanan hücre duvarları ve hücreler arası boşluklardan oluşan bir ağdır. Caspari bandı, suyun apoplastın içine doğru ilerlemesini engeller. Bu nedenle su, endodermal tabakadaki hücre zarından geçmelidir. Suyun kökün pulpa bölgesine semplast veya apoplast yoluyla ulaşmasından bağımsız olarak, bitki hücre zarından geçebilmesi için bir noktada uyarılması gerekir. Bunun basitçe ozmoz ile nasıl olduğunu görebiliriz: su, düşük konsantrasyonlu solüsyon alanlarından yüksek konsantrasyonlu solüsyon alanlarına doğru akar. Sitoplazma, iyonlar, şekerler ve diğer hidrofilik organik moleküllerden oluşan çok yüksek konsantrasyonlarda çözünen maddeler içerir. Bu nedenle su köklere ulaşma eğilimindedir.
Botanistler su hareketine su potansiyeli açısından bakmayı tercih ederler, yani bir zarın her iki tarafındaki suyun potansiyel enerjisini karşılaştırırlar. Bu bağlamda, yüksek miktarda çözünen içeren suyun potansiyeli, daha fazla çözünen içeren suya göre daha yüksektir. Bu nedenle su, yüksek potansiyelli alanlardan düşük potansiyelli alanlara doğru akar. Su hareketine ilişkin bu görüş, nispi ozmotik konsantrasyon dışındaki faktörlerin genellikle önemli olduğu bitkiler için özellikle uygundur. Özellikle, bitkiler sert bir hücre duvarına sahip oldukları için, ozmotik basınç farkını mükemmel bir şekilde dengeleyen potansiyel bir enerji üretmeden önce yalnızca sınırlı miktarda su alırlar, böylece hücredeki basınç (turgor basıncı olarak adlandırılır) bir su potansiyeli üretir. sıfır. Daha sonra göreceğimiz gibi, bitkiler için köklerden temiz bir su akışı sağlamak önemli olduğundan, köklerde sıfır veya negatif su potansiyellerinin oluşmasını önlemeye yardımcı olacak mekanizmalar geliştirilmiştir. Su, epidermal hücreye girdiğinde, ihtiyaç duyulan yere, genellikle bitkinin yapraklarına ve büyüyen kısımlarına iletilmelidir. Bitkiler anacın dış kısmından ksileme doğru hareket ederken her zaman daha düşük bir su potansiyeline sahip olduklarından, bu yavaş ama otomatik olarak gerçekleşir. Bu potansiyel iki şekilde üretilir. Yaprak hücrelerinden buharlaşarak su kaybı, yaprakların su potansiyelini önemli ölçüde azaltan baskın faktördür; Yani yapraklar üzerindeki kopma basıncı azalmış ve ozmotik konsantrasyon oldukça artmıştır. Sonuç olarak, iletim sisteminin su potansiyeli azaltılarak ksilemden su çekilir, suyun aynı şekilde kökler tarafından emilmesi sağlanır. Bazen, buharlaşma hızı düşük olduğunda (örneğin, gökyüzü bulutlu veya karanlık ve hava soğuk ve nemli olduğunda), moleküler pompalar iyonları ksileme taşır ve su potansiyelini düşürür (hatta önemli bir metabolik maliyetle). Bu strateji, toprağın nispeten kuru olduğu ve bu nedenle su potansiyelinin düşük olduğu yerlerde de yararlı olabilir.
Bitkilerin, yapraklardan köklere kadar uygun bir su potansiyeli gradyanını nasıl sürdürdüklerini gördük; Şimdi besinlerin su tarafından nasıl emildiğini ve köklerin alımlarını nasıl düzenlediğini görelim. Bitkiler, genellikle iyonik formdaki mineralleri emer: nitrojen; nitrat (NO-3) veya amonyum (NH + 4) iyonları; fosfor. dihidrojen fosfat (H2P0 + 4) veya monohidrojen fosfat iyonları (HP0-4); kükürt. sülfat iyonları (S0 + 4); Potasyum, kalsiyum, magnezyum ve demir bu minerallerin (K+, Ca++, Mg++ ve Fe++ veya Fe+++) minör iyonları olarak emilir. Bitkiler tarafından emilebilen iyonlar, toprak suyu çözeltisinde bulunur. Konsantrasyonları toprak verimliliğine, asitliğe ve diğer faktörlere göre değişir. Toprak mineralleri, iyonik bağlarla toprak parçacıklarına bağlı (‘) çözelti halindeyken bitkiler için faydalı değildir. Saksı toprağının asitliği, bu bağlı minerallerin kökler tarafından salınmasına ve emilmesine izin verecek şekilde sıklıkla değiştirilir. Örneğin, pH’ı yükseltmek için oldukça asitli topraklara kireç eklemek fosfor, potasyum ve molibden mevcudiyetini artırabilir; Ancak fazla kireç demir, bakır, manganez ve çinkoyu azaltabilir.
Her bir mineralin radikal alım hızı, su ve diğer minerallerin alım hızından büyük ölçüde bağımsızdır. Her besin, kök içindeki ve dışındaki konsantrasyonu, iyon kanallarından hücre zarlarına kolaylıkla pasivasyon yapabilmesi, taşıyıcı moleküllerin miktarı gibi faktörlerin belirlediği oranda köke girer. Konsantrasyon gradyanı bitkiye girişi kolaylaştırdığında, absorpsiyon oranı tek başına pasif difüzyondan daha fazladır. Bu kolay yayılmadır. Bununla birlikte, konsantrasyonları kök hücrelerde daha yüksek olan mineraller genellikle bitkiler tarafından toprak çözeltisinden daha fazla emilir. Bu absorpsiyon sadece basit difüzyonla gerçekleşiyorsa, o zaman bu olmamalıdır. Açıkça aktif ulaşım burada bir rol oynar; Bitki, hayatta kalmak için ihtiyaç duyduğu mineral besinleri elde etmek için enerji harcar. Bu kitapta göreceğimiz gibi, aktif taşıma, çoğu organizmada, bir istisna olarak değil, genel bir kural olarak, ister bitki ister hayvan olsun, canlı hücrelerin zarlarından maddenin geçişinde gerçekleşir.
Minerallerin kök hücrelerde yüksek konsantrasyonlarda birikmesini engelleyen iki faktör, bu maddelerin köklere en hızlı şekilde girmesine yardımcı olur: Mineral köke girdikten sonra oradan uzaklaştırılabilir ve başka bir yere aktarılabilir. bitki; Ayrıca, çeşitli bileşiklerin sentezinde hızlı bir şekilde kullanılabilir. Örneğin, nitrat formundaki emilen nitrojen, amino asitler ve amidler gibi nitrojen açısından zengin bileşikler verecek şekilde hızla indirgenir. Bu bileşikler daha sonra transfer edilir ve çökeltilir. Birikmenin çoğu vakuollerde meydana gelir. Burada azotlu bileşiklerin konsantrasyonu genellikle sitoplazmanınkinden daha yüksektir. Bu, vakuol zarının veya lunoplastın bileşiklerin vakuole girmesine izin verdiğini, ancak oradan çıkışlarını engelleyerek seçicilik gösterdiğini açıkça göstermektedir.
Kök sistemleri yeterli olsa bile bitkilerin dışarıdan yardım almadan yaşayamayacağı birçok toprak vardır. Bunun nedeni ya uygun besin maddelerinin bulunmayışı ya da besinlerin bitkilerin alabileceği yapıda olmamasıdır. Ancak yukarıda bahsedildiği gibi bazen mantarlar ve bitki kökleri mikoriza olarak bilinen dernekler oluşturur. Bunlar, minerallerin bitkiler tarafından emilimini büyük ölçüde kolaylaştırabilir. Bazıları toprak yüzeyinde mikorizal mantarlar olarak görünen mantarlar, aslında konakçılarının kök hücrelerine girerek besin maddelerini doğrudan içeri alırlar. Bu nedenle, bu ilişki karşılıklı olarak faydalıdır veya karşılıklıdır.
kaynak:
Biyolojik Bilimler / William T. Keaton, James L. Gould
yazar: bronzlaştırıcı tonik
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]