การลำเลียงของพืช

BIOLOGY การ ลำ เลียง ของพืช PIYANUT POJEEN

ก า ร ลำ เ ลี ย งน้ำ ก า ร แ ล ก เ ป ลี่ ย น แ ก๊ ส แ ล ะ ก า ร ค า ยน้ำ ก า ร ลำ เ ลี ย ง ธ า ตุ อ า ห า ร ก า ร ลำ เ ลี ย ง อ า ห า ร CONTENTS

การลำ เลียงน้ำ

การลำ เลียงน้ำ เป็นปัจจัยที่จำ เป็นต่อการอยู่ รอดของพืช ใช้ในกระบวนการ สังเคราะห์ด้ ห์วยแสง และใน กระบวนการอื่น ๆ ของเซลล์ การดูดน้ำ จากดินเข้าสู่พืชและ การลำ เลียงน้ำ ไปยังส่วนต่างๆ จึงเป็นสิ่งสําคัญต่อการดำ รง ชีวิตของพืช การเคลื่อนที่ของ น้ำ ในพืชเป็นผลมาจากความ แตกต่างของชลศักย์ (water potential) น้ำ

การลำ เลียงน้ำ จากสิ่ง แวดล้อมเข้าสู่รากพืช การลําเลียงนํ้าในพืชอาจแบ่งได้ เป็น 3 ช่วง คือ การลำ เลียงน้ำ จากสิ่งแวดล้อมเข้าสู่รากพืช การลำ เลียงน้ำ เข้าสู่ไซเล็ม และ การลำ เลียงน้ำ ภายในไซเล็ม โดยปกติสารละลายในดินมีความเข้มข้นต่ำ กว่าในราก ทำ ให้ชห้ลศักย์ในดินสูงกว่าในเซลล์ ขนราก น้ำ ในดินจึงเคลื่อนที่เข้าสู่รากพืช โดยน้ำ ที่เข้ามาบางส่วนอาจผ่านเยื่อหุ้มหุ้เซลล์ เข้าสู่ไซโทพลาซึมซึของเซลล์ขนราก โดยออสโมซิสซิและการแพร่แร่บบฟาซิลิซิ ลิเทต และน้ำ บางส่วนอาจเคลื่อนที่ผ่านตามผนังเซลล์และช่องว่างระหว่างเซลล์

Symplast pathway เป็นการลำ เลียงน้ำ จากเซลล์ หนึ่งสู่อีกเซลล์หนึ่ง ผ่านทาง พลาสโมเดสมาตา (plasmodesmata) Apoplast pathway เป็นการลำ เลียงน้ำ โดยไม่ผ่าน เข้าสู่เซลล์ แต่เคลื่อนที่ไปตาม ผนังเซลล์ และช่อช่งว่าว่ง ระหว่าว่งเซลล์ Transmembrane pathway เป็นการลำ เลียงน้ำ จากเซลล์ หนึ่งสู่อีกเซลล์หนึ่ง โดยผ่านเยื่อหุ้มหุ้เซลล์ การลำ เลียงน้ำ เข้าสู่ไซเล็ม

การลำ เลียงน้ำ ภายในไซเล็ม การซึมซึตามรูเล็ก (capillary action) เป็นการเคลื่อนที่ของน้ำ ที่เกิดจากแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของน้ำ หรือรื แรงโคฮีชัน ร่วร่มกับแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลน้ำ กับผนังเซลล์ของไซเล็ม หรือรืแรงแอดฮีชัน ทำ ให้น้ำห้ น้ำเคลื่อนที่ในทิศทางตรงข้ามกับแรงโน้มถ่วงของโลก

การลำ เลียงน้ำ ภายในไซเล็ม แรงดึงจากการคายน้ำ ในภาวะ ปกติการลำ เลียงน้ำ จากรากขึ้นสู่ ด้านบนจะอาศัยแรงดึงจากการ คายน้ำ เป็นหลัก เมื่อปากใบเปิด พืชจะสูญเสียน้ำ ในรูปของไอน้ำ ผ่านทางปากใบ เรียรีกการสูญ เสียน้ำ ในรูปของไอน้ำ ในพืชนี้ว่า การคายน้ำ (transpiration) เมื่อเกิดการคายน้ำ ไอน้ำ จากช่องอากาศจะแพร่อร่อกสู่บรรยากาศทางรูปากใบ น้ำ จาก สปองจีมีโซฟิลฟิล์จะระเหยออกสู่ช่องอากาศภายในใบ ทำ ให้น้ำห้ น้ำ ในสปองจีมีโซฟิลฟิล์บริเริวณ ปากใบลดลง น้ำ จากเซลล์บริเริวณข้างเคียงจึงถูกดึงเข้ามาแทนด้วยแรงโคฮีชัน และ เกิดแรงดึงน้ำ จากเซลล์อื่น ๆ รอบข้างต่อเนื่องไปจนถึงไซเล็ม

การลำ เลียงน้ำ ภายในไซเล็ม ความดันราก ในบางครั้งรั้การเคลื่อนที่ของ น้ำ จากรากขึ้นสู่ด้านบนอาจอาศัยความดัน ราก เช่น ในเวลากลางคืนที่ปากใบปิด ทำ ให้ ไม่มีการคายน้ำ ผ่านทางปากใบ หรือรื ในภาวะ ที่อากาศภายนอกมีความชื้นสัมพัทธ์สูงมาก จนไม่สามารถเกิดการคายน้ำ ได้ตามปกติ หากน้ำ ในดินมีมากเพียงพอ น้ำ ในดินจะยัง คงเคลื่อนที่เข้าสู่รากพืช ทำ ให้น้ำห้ น้ำ ในรากมี ความดันเพิ่มขึ้น เกิดเป็นความดันราก ดัน ให้น้ำห้ น้ำเคลื่อนที่ไปตามไซเล็มขึ้นสู่ด้านบน ซึ่งซึ่ เป็นไปตามความแตกต่างของชลศักย์ โดย ความดันรากทำ ให้ชห้ลศักย์ที่รากสูงขึ้น น้ำ จึง เคลื่อนที่จากรากขึ้นสู่ด้านบน

การแลกเปลี่ยนแก๊ส และการคายน้ำ

การแลก เปลี่ยนแก๊ส และการคายน้ำ การดำ รงชีวิตของพืช พืชต้องการแก๊สคาร์บร์อนไดออกไซด์ (CO) ในกระบวนการ สังเคราะห์ ด้วยแสงและได้แก๊สออกซิเซิจน (O2) จากกระบวนการดังกล่าว โดยพืชจะ แลกเปลี่ยน CO, และ O, กับ บรรยากาศผ่านทางรูปากใบการเปิดปากใบจะทำ ให้พืห้ พืชมี การแลกเปลี่ยนแก๊สในขณะเดียวกันจะทำ ให้ เกิดการคายน้ำ เนื่องจากน้ำ ในต้นพืชมี ค่าชลศักย์สูงกว่าชลศักย์ของน้ำ ในอากาศ น้ำ จึงแพร่อร่อกสู่ ภายนอกผ่านทางรูปาก ใบ เมื่อปากใบปิดการแลกเปลี่ยนแก๊สและการคายน้ำ ผ่านทางรูปากใบจะหยุดลง ใน

กลไกการเปิดปิดปากใบ พบว่าในเวลาเข้าเมื่อมีแสง โพแทสเซียซีมไอออนจะสะสมใน เซลล์คุมเพิ่มขึ้น เนื่องจากมี การเคลื่อนที่จากเซลล์ที่อยู่ข้าง เคียงเข้าสู่เซลล์คุม ทำ ให้คห้วาม เข้มข้นของสารละลายในเซลล์ คุมสูงขึ้น น้ำ จากเซลล์ที่อยู่ข้าง เคียงจึงเคลื่อนที่เข้าสู่เซลล์คุม ทำ ให้เห้ซลล์คุมเต่งมากขึ้นและ ทำ ให้ปห้ากใบเปิด ในเวลาต่อมา โพแทสเซียซีมไอออนจะเคลื่อนที่ ออกจากเซลล์คุม แต่จะมีการ สะสมของซูโครสที่ได้จาก กระบวนการสังเคราะห์ด้ห์ ด้วย แสง ซึ่งซึ่ทำ ให้เห้ซลล์คุมยังคง รักรัษาความเต่งไว้ เมื่อถึงเวลาเย็นปริมริาณซูโครสในเซลล์คุมจะลดลง น้ำ ใน เซลล์คุมจึงเคลื่อนที่ออกไปยังเซลล์ที่อยู่ข้างเคียง ทำ ให้ เซลล์คุมสูญเสียความเต่งและทำ ให้รูห้รูปากใบแคบลงจน กระทั่งทั่ปากใบปิด

การแลกเปลี่ยนแก๊ส พืชทั่วทั่ ไปเปิดปากใบในเวลา กลางวัน ซึ่งซึ่ทำ ให้เห้กิดการแลก เปลี่ยนแก๊สระหว่างเซลล์พืช กับ บรรยากาศภายนอก เนื่องจากความแตกต่าง ระหว่างความเข้มข้นของแก๊ส ในใบพืชกับบรรยากาศ โดย แก๊สจะแพร่จร่ากบริเริวณที่มี ความเข้มข้นสูงไปยังบริเริวณที่ มีความเข้มข้นต่ำ การแลก เปลี่ยนแก๊สที่สำ คัญ คือการ แลกเปลี่ยน CO2 และ O2 ในกระบวนการสังเคราะห์ด้ห์ ด้วยแสง เซลล์พืชจะใช้ CO2 และเกิด O2 ขึ้น ขณะเดียวกันในกระบวน การหายใจระดับเซลล์พืชจะใช้ O2 และเกิด CO2 ขึ้น ดังนั้นนั้ความเข้มข้นของ O2 และ CO2 ในใบ พืชจึงขึ้นอยู่กับอัตราการเกิดกระบวนการเหล่านี้

การคายน้ำ พืชแลกเปลี่ยนแก๊สและคายน้ำ ผ่านทางปากใบเป็นส่วนใหญ่ เมื่อความชื้นชื้สัมพัทธ์ใธ์น อากาศ ต่ำ กว่าว่ภายในใบพืช ไอน้ำ ภายในใบพืชจะแพร่อร่อกทางรูปากใบ ซึ่งซึ่คือการคาย น้ำ นำ ไปสู่การเกิดแรงดึงจากการคายน้ำ ที่ช่วช่ยในการลำ เลียงน้ำ ในพืช นอกจากนี้การ คายน้ำ ยังมีส่วน ช่วช่ยในการรักรัษาอุณหภูมิของใบพืชไม่ให้สูห้สูงเกินไปอีกด้วย

การลำ เลียงธาตุอ ตุ าหาร

การลำ เลียงธาตุอาหาร ในการดำ รงชีวิตของพืชนั้นนั้ นอกจากการรักรัษาสมดุลของ น้ำ แล้ว ธาตุอาหารหลายชนิด ก็มีความสำ คัญต่อการดำ เนิน กิจกรรมต่างๆ ของพืชเช่น กัน โดยทั่วทั่ ไปพืชจะได้รับรัธาตุ อาหารเหล่านี้จากดินโดยการ ดูดซึมซึผ่านทางราก การเคลื่อนที่ของธาตุอาหารเข้าสู่รากพืชนั้นนั้แตกต่างจากน้ำ ในขณะที่โมเลกุลของน้ำ เคลื่อนที่ผ่านเยื่อหุ้มหุ้เซลล์ได้โดยออสโมซิสซิธาตุอาหารไม่สามารถแพร่ผ่ร่ ผ่านเยื่อหุ้มหุ้เซลล์ได้ โดยตรง เนื่องจากอยู่ในรูปของไอออนชนิดต่าง ๆ ดังนั้นนั้ธาตุอาหารจะเข้าสู่เซลล์พืชและ เข้าสู่ไซเล็มได้โดยอาศัย โปรตีนลำ เลียง (TRANSPORT PROTEIN) ซึ่งซึ่มีทั้งทั้แบบฟาซิลิซิ ลิ เทตและแบบแอกทีฟทรานสปอร์ตร์ โดยธาตุอาหารแต่ละชนิดจะมีกลไกในการเข้าสู่เซลล์ ต่างกัน ขึ้นอยู่กับสมบัติของธาตุอาหารนั้นนั้ การเคลื่อนที่ของ ธาตุอ ตุ าหารเข้าสู่พืช

พืชต้องการธาตุอาหารเพื่อใช้ในกิจกรรมต่าง ๆ ในการดำ รงชีวิต ธาตุ C H และ O เป็น ธาตุหลักที่พบในโครงสร้าร้งและองค์ประกอบ ที่สำ คัญของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดรวมทั้งทั้พืช พืช ได้รับรัธาตุ C H และ O จากน้ำ ธาตุอาหารที่มี อยู่ในดิน และได้รับรั ในรูปของแก๊สต่างๆ จาก บรรยากาศ นอกจากนี้ ยังมีธาตุอาหารอื่น ๆ ที่จำ เป็นต่อการดำ รงชีวิตของพืชเป็นธาตุ อาหารที่เป็นองค์ประกอบของโครงสร้าร้ง หรือรืกระบวนการเมแทบอลิซึมซึหากขาดธาตุ อาหารเหล่านี้ไปจะทำ ให้เห้กิดความผิดปกติต่อ การเจริญริเติบโตหรือรืการสืบพันธุ์ จนทำ ให้พืห้ พืช ไม่สามารถเจริญริเติบโตได้ครบวัฏจักรชีวิต ความสำ คัญ ของธาตุอ ตุ าหาร

พืชต้องการธาตุอาหารแต่ละชนิดในปริมริาณไม่ เท่ากัน อาจแบ่งออกได้เป็นธาตุอาหารหลัก (MACRONUTRIENT) ซึ่งซึ่เป็นธาตุอาหารที่พืช ต้องการในปริมริาณมาก ได้แก่ ไนโตรเจน (N) ฟอสฟอรัสรั (P) โพแทสเซียซีม (K) แคลเซียซีม (CA) แมกนีเซียซีม (MG) และกำ มะถัน (S) และ ธาตุอาหารรอง (MICRONUTRIENT) ซึ่งซึ่เป็น ธาตุอาหารที่พืชต้องการในปริมริาณน้อย ได้แก่ คลอรีนรี (CL) เหล็ก (FE) สังกะสี (ZN) โบรอน (B) แมงกานีส (MN) ทองแดง (CU) และ โมลิบดีนัม (MO) ในปัจจุบันได้มีการเสนอซิลิซิ ลิ กอน (SI) เป็น ธาตุอาหารหลัก และนิกเกิล (NI) เป็นธาตุอาหารรอง ความสำ คัญของธาตุอ ตุ าหาร

การลำ เลียงอาหาร

การลำ เลียงอาหาร กระบวนการสังเคราะห์ด้ห์ ด้วยแสงส่วนใหญ่ เกิดขึ้นที่ใบ โดยพืชได้รับรั CO2 ผ่านทาง ปากใบ เพื่อสร้าร้งอาหารที่จะนำ ไปใช้ในการ ดำ รงชีวิต การเจริญริเติบโต และสะสมใน ส่วนต่างๆ ของพืช การศึกษาการเคลื่อนย้ายอาหารในพืช นักวิทยาศาสตร์ศึร์ ศึกษาการเคลื่อนย้ายอาหารใน พืช พบว่าพืชมีการลำ เลียงอาหารผ่านทางเนื้อเยื่อ โฟลเอ็ม โดยจากการศึกษาของมาร์เร์ซลโล มัลพิจิ (Marcello Malpighi) ซึ่งซึ่ควั่นวั่รอบเปลือกลำ ต้น พืชใบเลี้ยงคู่ชนิดหนึ่งโดยให้รห้อยควั่นวั่ห่าห่งกัน ประมาณ 2 เซนติเมตร และลอกส่วนของเปลือก ลำ ต้นบริเริวณรอยควั่นวั่ออก เมื่อปล่อยให้พืห้ พืชเจริญริ ต่อไป ระยะหนึ่งพบว่าเปลือกลำ ต้นบริเริวณเหนือ รอยควั่นวั่มีการพองออก ในเวลาต่อมา ที จี เมสัน (TG. Mason) และ อี เจ มัสเคล (E.J. Maskell) พบว่าการควั่นวั่เปลือก ลำ ต้นพืชดังกล่าวไม่มีผล ต่อการคายน้ำ เนื่องจากไซเล็มยังคงสามารถ ลำ เลียงน้ำ ได้ ในขณะที่ส่วนของลำ ต้นเหนือรอย ควั่นวั่มีการพองออก เนื่องจากมีการสะสมของ น้ำ ตาลที่ไม่สามารถลำ เลียงผ่านเนื้อเยื่อโฟลเอ็ม มายังส่วนด้านล่างของลำ ต้นได้

กลไกการลำ เลียงอาหาร

BIOLOGY THANKS PIYANUT POJEEN