siła ssąca liści
Siła ssąca liści — Siła ssąca liści – bierna forma pobierania i transportu wody u roślin. Siła ssąca liści jest to siła prowokująca pionowe przemieszczanie się wody w roślinie. Procesem, który ją wywołuje jest transpiracja, czyli parowanie wody z powierzchni liści (blaszek liściowych). Im transpiracja jest intensywniejsza, tym większą wartość osiąga siła ssąca.
Powyższą zależność można zobrazować wzorem:
S = Po – c T
gdzie:
Transpiracja, a więc odparowywanie wody z liści przez aparaty szparkowe, powoduje obniżenie potencjału wody w komórkach liścia, co z kolei uruchamia proces zasysania, czyli podciągania wody z komórek położonych niżej. Sama transpiracja jest zaś wynikiem spadku potencjału pomiędzy liśćmi a atmosferą. Innymi słowy, wzrost temperatury otoczenia (powietrza), przy jednoczesnym niskim stopniu wilgoci, uruchamia proces parowania wody.
Teoria, która wyjaśnia proces powstawania siły ssącej w nadziemnych częściach roślin nazywana jest teorią kohezyjno-transpiracyjną. Tłumaczy ona dokładnie mechanizm pasywny pobierania wody przez rośliny – transpiracja wywołuje podciśnienie hydrostatyczne, które wraz z siłą kohezji tworzy w ksylemie słup cieczy podciągany do góry.
Transport wody u roślin
Roślina zasysa z gleby wodę wraz z solami mineralnymi na dwa sposoby – bierny oraz czynny. Czynny pobór wody przez roślinę wiąże się z włączeniem do pracy jej korzeni, które działają w czasie tego procesu jak pompa tłocząca. Funkcja ta należy głównie do korzeni włośnikowych, które chłoną wodę całą powierzchnią. Siła ta nazywana jest parciem korzeniowym i jest ona słabsza od siły ssącej liści. Ponadto wymaga zużycia ATP, a więc wiąże się ze stratą energii wytworzonej dzięki procesowi fotosyntezy. Woda przedostająca się z korzeni w górę powoduje wzrost ciśnienia w elementach przewodzących rośliny.
Mechanizm bierny pobierania wody ma zaś swój początek w krańcowych elementach roślin, czyli w liściach, co naturalnie reguluje temperatura otoczenia. Im wyższa jest temperatura na zewnątrz i im mniej wilgotne jest otaczające roślinę powietrze, tym intensywniej liście wyparowują wodę. Bierny pobór wody zaczyna się od parowania wody z liści przez aparaty szparkowe i sięga przez łodygę aż do korzeni. Korzenie, przez które zasysana woda przedostaje się w górę rośliny, pełnią tu jedynie bierną funkcję. Tą drogą woda i sole mineralne mogą dotrzeć do wierzchołków rośliny, przy udziale samej tylko energii świetlnej (transpiracja powoduje zużycie 80% energii słonecznej pochłoniętej przez liście). Nie wymaga więc zużywania ATP. System ten zawodzi jednak, gdy pączki liści są mało rozwinięte (np. wiosną lub w porze nocnej), a zatem transpiracja jest utrudniona i nie zachodzi na tyle intensywnie, by mechanizm bierny mógł zapewnić roślinie potrzebną ilość wody. Ponadto samo parowanie wody, czyli de facto jej utrata, powoduje ograniczenie rozwoju rośliny.
Intensywność transpiracji zmienia się poza tym w cyklu dobowym, a co za tym idzie spada również szybkość transportu wody. Ponadto zależy ona jeszcze od budowy rośliny i możliwości, jakie dają korzenie. Siła ssąca liści może osiągać wartość nawet 4 MPa, na co składa się wartość siły grawitacji oraz opór powstający w naczyniach przewodzących. Siła ta pozwala na podniesienie wody powyżej 100 m (około 140 m).
W mechanizmie biernym transportowania wody wyróżnia się transpirację szparkową i kutykularną. Pierwsza zachodzi poprzez aparaty szparkowe, druga przez skórkę liścia i jest mniej efektywna. Aby rozpoczął się mechanizm transpiracji aparaty szparkowe muszą zostać otwarte. Dochodzi do tego pod wpływem wzrostu uwodnienia i dotarcia do komórek szparkowych jonów potasu. To z kolei powoduje wzrost ciśnienia turgorowego.
Ksylem
Tkankę roślinną roślin naczyniowych, odpowiedzialną za transport wody z solami mineralnymi nazywamy ksylemem. Ksylem zajmuje przestrzeń między rdzeniem a kambium. Stąd transport ten nazywamy transportem ksylemowym. To inaczej daleki transport wody. Siła ssąca wynikająca z transpiracji wody w nadziemnych organach roślin powoduje ruch roztworu wody i soli mineralnych w górę, poprzez system naczyń. Woda pobierana jest z gleby przez korzenie włośnikowe, które zwiększają rozległość systemu korzeniowego nawet o kilka tysięcy razy. Następnie woda trafia do komórek kory pierwotnej oraz endodermy, skąd jest przenoszona w górę rośliny. Komórki uczestniczące w transporcie wody są cienkie, martwe i zdrewniałe (ksylem). U roślin nagozalążkowych za transport wody z korzeni do części nadziemnych odpowiedzialne są głównie cewki, u gatunków okrytozalążkowych z kolei naczynia. Transport ksylemowy uruchamiany jest także przez parcie korzeniowe i adhezję.
Genialne