💫 💕 การลำเลียงน้ำและแร่ธาตุ 💕 💫

💫 การลำเลียงน้ำในพืช 💫

พืชจะดูดน้ำและแร่ธาตุที่บริเวณปลายรากและจะถูกลำเลียงไปโดยท่อลำเลียงน้ำ ซึ่งพืชจะมีเนื้อเยื่อลำเลียงอยู่ 2 กลุ่มคือ ไซเลม ( Xylem ) เป็นเนื้อเยื่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุ และโฟลเอม ( Phloem ) เป็นเนื้อเยื่อลำเลียงอาหารที่พืชสร้างขึ้นโดยเนื้อเยื่อทั้งสองจะประกอบกันเป็นกลุ่มเนื้อเยื่อลำเลียงที่พบทั้งในราก ลำต้น กิ่ง ใบอย่างต่อเนื่องกัน

💕 โครงสร้างของรากและกระบวนการในการลำเลียงน้ำและแร่ธาตุ

1. ขนราก ( Root Hair) อยู่เหนือปลายรากเล็กน้อย มีลักษณะเป็นขนเส้นเล็กเป็นฝอยจำนวนมากอยู่รอบปลายราก เป็นโครงสร้างที่เปลี่ยนแปลงมากจากเซลล์ผิวนอกสุดของราก โดยผนังเซลล์ของแต่ละเซลล์จะยืดยาวออกไป การที่ขนรากมีจำนวนมากก็เพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวในการสัมผัสน้ำและแร่ธาตุต่าง ๆในดินได้มากขึ้น ช่วยให้การดูดน้ำและแร่ธาตุต่าง ๆ เป็นไปอย่างสะดวกและรวดเร็ว

ภาพที่ 1 โครงสร้างของราก
ที่มาของภาพ https://www.trueplookpanya.com

2. กระบวนการดูดน้ำและแร่ธาตุ พืชจะดูดน้ำและแร่ธาตุทางขนราก โดยจะดูดน้ำด้วยวิธีการออสโมซีส ส่วนการดูดแร่ธาตุใช้วิธีการแพร่

💕 ทิศทางการเคลื่อนที่ของน้ำภายในรากเริ่มตั้งแต่ขนรากของเซลล์เอพิเดอร์มิส ผ่านเข้าสู่ชั้นคอร์เทกซ์ซึ่งมีชั้นเอนโดเดอร์มิสเป็นชั้นในสุด ผ่านเพริไซเคิลและเข้าสู่ไซเลมตามลำดับการเคลื่อนที่ของน้ำเป็นไปในแนวรัศมีรอบส่วนของรากจากภายนอกเข้าสู่ภายใน น้ำเคลื่อนเข้าสู่รากได้ 3 แบบ คือ

1.แบบอโพพลาส (apoplasmic pathway) เป็นการเคลื่อนที่ของน้ำที่ผ่านช่องระหว่างผนังเซลล์ในชั้นคอร์เทกซ์และผ่านเซลล์ที่ไม่มีชีวิต (ยกเว้นเอนโดเดอร์มิส) คือเทรคีด และเวสเซล ระบบอะโพพลาสต์ จะแบ่งออกเป็น 2 ส่วนคือ ส่วนที่อยู่ในคอร์เทกซ์และในไซเล็มโดยมีชั้นเอนโดเดอร์มิสของคอร์เทกซ์เป็นตัวกั้น

ภาพที่ 2 การลำเลียงน้ำวิถีอโพพลาส
ที่มาของภาพ https://sites.google.com

2.แบบซิมพลาส(symplasmic pathway) เป็นระบบที่ผ่านไซโทพลาซึมของเซลล์โดยไซโทพลาซึมของเซลล์แต่ละเซลล์จะเชื่อมต่อกันด้วยท่อเล็ก ๆ เรียกว่าพลาสโมเดส น้ำเมื่อผ่านเยื่อหุ้มเซลล์แล้วผ่านจากไซโทพลาซึมไปยังคอร์เทกซ์ น้ำส่วนใหญ่ผ่านไปตามผนังเซลล์เมื่อถึงเอนโดเดอร์มิสไม่สามารถผ่านไปได้เนื่องจาก มีสารซูเบอร์รินเคลือบอยู่เรียกว่าแคสพาเรียนสติพ โมเลกุลของน้ำจึงต้องผ่าน

ไซโทพลาซึมแล้วจึงเข้าสู่เพริไซเคิลและไซเล็มต่อไป

ภาพที่ 3 การลำเลียงน้ำวิถีซิมพลาส
ที่มาของภาพ https://sites.google.com

3.แบบทรานส์เมมเบรน(transmembrane pathway) เป็นการลำเลียงน้ำจากเซลล์หนึ่งโดยผ่านเยื่อหุ้มเซลล์

💕 การลำเลียงน้ำอาศัยปัจจัย ที่ทำให้เกิดแรงดันและแรงดึง

1.แรงดันราก (Root pressure) เมื่อเราตัดต้นพืชบางชนิดที่ปลูกในที่มีน้ำชุ่มให้ติดโคนต้นจะพบว่ามีน้ำใสๆไหลซึมออกมาตรงบริเวณที่ตัด ซึ่งเกิดจากความเข้มข้นของน้ำในดินกับน้ำในท่อไซเล็ม โดยน้ำในท่อไซเล็มมีความเข้มข้นสูงกว่าน้ำในดินเพราะมีพวกแร่ธาตุและสารต่างๆอยู่มากจึงเกิดกระบวนการออสโมซิสของน้ำในดินสู่รากได้เรื่อยๆจึงเกิดแรงดันในท่อ

ไซเล็มจึงดันให้น้ำเข้าไปในท่อไซเล็มได้

2. แรงแคพิลลารี (Capillary force) เมื่อเราเอาหลอดแก้วเล็กๆ หลายๆหลอดที่มีขนาดของรูต่างๆกันจุ่มลงในอ่างน้ำ การที่น้ำผ่านขึ้นไปในหลอดแก้วได้เพราะแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของน้ำกับผนังด้านข้างของหลอดแก้วนั้น เรียกว่า แรงแอดฮีชัน (Adhesion) นอกจากนี้น้ำยังมีแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของน้ำด้วยกันเอง เรียกว่า แรงโคฮีชัน (Cohesion) ทำให้น้ำขึ้นไปได้สูงและต่อเนื่องกันตลอด

3. แรงดึงจากการคายน้ำหรือทรานสพิเรชันพูล (Transpiration pull) หมายถึง แรงดึงที่เกิดขึ้นจากการคายน้ำของพืช ใบจะคายน้ำออกไปเรื่อยๆทำให้เซลล์ของใบขาดน้ำไป จึงเกิดแรงดึงน้ำทำให้น้ำเคลื่อนที่ต่อเนื่อง คือแรงโคฮีชัน ซึ่งยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของน้ำด้วยกันเอง และแรงแอดฮีชัน ซึ่งยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของน้ำกับผนังเซลล์ของไซเล็ม