• Share
  • Email
  • Embed
  • Like
  • Save
  • Private Content
การลำเลียงน้ำของพืช
 

การลำเลียงน้ำของพืช

on

  • 4,204 views

 

Statistics

Views

Total Views
4,204
Views on SlideShare
4,201
Embed Views
3

Actions

Likes
1
Downloads
69
Comments
0

2 Embeds 3

http://www.facebook.com 2
https://m.facebook.com&_=1356322993412 HTTP 1

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    การลำเลียงน้ำของพืช การลำเลียงน้ำของพืช Presentation Transcript

    • การลาเลยงนําของพช ํ ี ้ ืจุดประสงค์ การเรียนรู้ เพื่อให้ นักเรียนสามารถสืบค้นข้อมูล อภปราย และอธิบายเก่ ียวกบ ิ ักระบวนการลําเลียงนําของพืช และการเกิด ้กตเตชันของพืช ั
    • นักเรี ยนทราบหรื อไม่วาต้ นไม้ ที่มีขนาดใหญ่ และสูงๆ เช่น ต้ น ่กุหลาบกับต้ นจามจุรี มีการลําเลียงนํ ้าและสารอาหารจากรากขึ ้นไปสูปลายยอดได้ อย่างไร ่ ?
    • นํา เป็ นปั จ จัย สํา คัญต่อ การเจริ ญ เติ บ โตของพื ช พื ช ที ่ ้กํ า ลัง เจริ ญ เติ บ โตมี นํ า อยู่ป ระมาณร้ อยละ 90 ของนํ า หนัก ้ ้ทั ง หมด พื ช บกขนาดเล็ ก ที ่ไ ม่ มี ท่ อ ลํ า เลี ย ง(มอส) จะ ้เจริ ญเติบโตได้ ดีในบริ เวณที่มีความชื ้นสูงและมีร่มเงา ในต้ นไม้บางต้ นที่มีความสูงกว่า 100 เมตร เซลล์ทกเซลล์ยงสามารถรับ ุ ันําและแร่ธาตุต่างๆ จากการดูดซึมของรากที่ลําเลียงผ่านมา ้ตามท่อลําเลียงได้ และปริมาณของนํ ้าที่ลําเลียงเข้ามาในพืชนี ้พืชนําไปใช้ เกี่ยวกับกระบวนการเมแทบอลิซมน้ อยมาก นํ ้าส่วน ึใหญ่ จึ ง สู ญ เสี ย ออกทางปากใบสู่ บ รรยากาศ แล้ ว พื ช จะลําเลียงนํ ้าขึ ้นมาทดแทน
    • ความสําคญของนําต่อพช ั ้ ื1. นํ ้าเป็ นส่วนประกอบที่สาคัญในเซลล์พืช ใบพืชล้ มลุกจะมีนํ ้า ํ ประกอบอยูมากกว่าพืชยืนต้ น (เนื ้อเยื่ออ่อนจะมีนํ ้ามากกว่า ่ เนื ้อเย่ือแก่)2. นํ ้าช่วยให้ เซลล์พืชเต่ง ช่วยให้ เกิดการเปิ ดปิ ดของปากใบ และ การเคลื่อนไหวของพืชด้ วย3. นํ ้าเป็ นตัวทําละลาย จึงทําให้ เกิดการลําเลียงแร่ธาตุของพืช และเกิดการลําเลียงสารอาหารในพืช
    • ความสําคญของนําต่อพช ั ้ ื4. นํ ้าเป็ นตัวร่วมในปฏิกิริยาเคมีในเซลล์ เช่น กระบวนการเมแทบอลิซม การสังเคราะห์ด้วยแสง ึ5. นํ ้าทําหน้ าที่ควบคุมอุณหภูมิของเซลล์ และลําต้ นพืชการคายนํ ้าของพืชช่วยในการระบายความร้ อนให้ แก่พืช
    • ปกติ ใ นดิ น จะมี นํ า อยู่บ้ า ง ้ไม่มากก็น้อย นํ ้าในดินเหล่านี ้มีแร่ ธาตุหลายชนิดที่พืชต้ องการละลายอยู่ รากพืชโดยทัวไปจะ ่แตกออกเป็ นรากแขนงเล็ ก ๆจํานวนมาก จึงสามารถชอนไชในดิ น ได้ เป็ นบริ เ วณกว้ าง ที ่ปลายรากจะมี ข นรากซึ ง เป็ น ่ส่ ว น ข อง เ อพิ เ ด อร์ มิ ส ที่ ยื่ นออกไป
    • บริ เวณขนราก (Root hair zone) จะมีขนรากจํานวนมาก ทําให้ เพิ่มพื ้นที่ผิวที่สมผัสกับนํ ้าซึงแทรกตัวอยูในช่องว่าง ั ่ ่ภายในดินได้ เป็ นจํานวนมาก ขนรากดูดนํ ้าโดยกระบวนการออสโมซส (Osmosis) ขนรากจะเป็ นส่วนของเซลล์เอพเิ ดอร์มิส ิท่ีย่ืนออกมาดังนันจึงเป็ นเซลล์เดียวกัน ้
    • ในภาวะปกติสารละลายที่อยูในดินรอบๆ ราก มักมีความ ่เข้ มข้ นน้ อยกว่าสารละลายที่อยูในเซลล์เอพิเดอร์มิส นํ ้าจากดิน ่จึงเข้ าสูรากได้ ตลอดเวลา ดังนันปั จจัยที่สําคัญที่ทําให้ นํ ้าจากดิน ่ ้เข้ าสูรากหรื อออกจากรากสูดิน ได้ แก่ ความแตกต่างระหว่าง ่ ่ความเข้มข้นของสารละลายในดนกบในราก ิ ั ถ้ าหากความเข้ มข้ นของสารละลายในดินสูง พืชจะดูดนํ ้าได้ ยาก และยิ่งสารละลายมีความเข้ มข้ นสูงมาก ๆ พืชยิ่งดูดนํ ้าไม่ได้ และเป็ นอันตรายต่อพืชมาก
    • ดังนันการใส่ป๋ ยอินทรี ย์ให้ แก่ดินในปริ มาณที่มากจะมีผลต่อ ้ ุความเข้ มข้ นของสารลายในดินไม่มากนัก เนื่องจากสารอินทรี ย์มีการสลายตัวทีละน้ อย ๆ และพืชก็นําไปใช้ ได้ เรื่ อย ๆ ความเข้ มข้ นของสารละลายภายในดิน จึงไม่เปลียนแปลง ่ แต่ถ้าหากใส่ป๋ ยอนินทรีย์ในปริมาณท่ีมาก จะทําให้ ุสารละลายรอบ ๆ ราก มีความเข้ มข้ นมาก เพราะป๋ ยอนินทรีย์ ุละลายนํ ้าได้ ดี จะไหลซึมไปบริ เวณอืน ๆ ทําให้ สญเสียปุยและ ่ ู ๋ค่าใช้ จ่ายไปมาก และยังอาจเป็ นโทษอีกด้ วยฉะนนการใสป๋ ยอนินทรีย์แต่น้อย ๆ แต่บอยครังจึงดีกว่า ั้ ่ ุ ่ ้
    • โครงสร้างททาหน้าทในการลาเลยงนํา ่ี ํ ่ี ํ ี ้จากการศึกษาโครงสร้ างภายในของราก ทิศทางการเคลื่อนที่ของนํ ้าภายในราก เริ่ มตังแต่ขนรากของเซลล์เอพิเดอร์ มิส(epidermis) ้ผ่านเข้ าสูชนคอร์ เทกซ์ (cortex) ซึงมีชนเอนโดเดอร์มิส ่ ั้ ่ ั้(endodermis)เป็ นชันในสุด ผ่านเพริ ไซเคิล(pericycle) ้และเข้ าสูไซเลม(xylem) ตามลําดับ การเคลื่อนที่ของนํ ้าเป็ นไป ่ในแนวรัศมีรอบส่วนของรากจากภายนอกเข้ าสูภายใน และเป็ น ่ระยะทางสัน ๆ ้
    • นํ ้าและแร่ธาตุจากดินจะถูกดูดซึม โดยขนรากผ่านชัน คอร์ เทกซ์ ้จนถึง เอนโดเดอร์มิสโดย มี 2 วธีิ1. อะโพพลาสต์ (apoplast) เป็ นการเคลื่อนที่ของนํ ้าที่ ผ่านช่องระหว่างผนังเซลล์ หรื อช่องว่างระหว่างเซลล์ในชัน ้ คอร์ เทกซ์ และผ่านเซลล์ที่ไม่มีชีวิต (ยกเว้ นเอนโดเดอร์มิส) คือ เทรคีด และเวสเซล ระบบอะโพพลาสต์ จะแบง ่ ออกเป็น 2 ส่วนคือ ส่วนที่อยูในคอร์ เทกซ์ และในไซเลม โดย ่ มีชนเอนโดเดอร์มิสของคอร์ เทกซ์เป็นตวกน ั้ ั ั้
    • 2. ซมพลาสต์ (symplast) คือการที่นํ ้าและแร่ธาตุผ่านจากเซลล์ ิ หนึงไปยังอีกเซลล์หนึงผ่านทางไซโทพลาซึมของเซลล์ โดย ่ ่ ไซโทพลาซึมของเซลล์แต่ละเซลล์ จะเชื่อมต่อกันด้ วยท่อเล็ก ๆ เรี ยกว่าพลาสโมเดสมาตา (plasmodesmata) นํ ้าเมื่อ ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์แล้ วผ่านจากไซโทพลาซมไปยงคอร์ เทกซ์ ึ ั นํ ้าส่วนใหญ่ผ่านไปตามผนังเซลล์ เมื่อถึงเอนโดเดอร์มิสไม่ สามารถผ่านไปได้ เนื่องจากมีสารซเู บอริ นเคลือบอยู่ เรี ยกว่า แคสพาเรี ยนสติพ (casparian strip) โมเลกุลของนํ ้าจึง ต้ องผ่านไซโทพลาซึม แล้ วจึงเข้ าสูเ่ พริ ไซเคิล และไซเลมต่อไป
    • สรุป วธีอะโพพลาสต์ นํ ้าและแร่ธาตุจะผ่านชันเอนโด ิ ้เดอร์ มิสไปไมได้ จงต้องใช้วธีซมพลาสต์ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ของ ่ ึ ิ ิเอนโดเดอร์มิส เข้ าสูไซโทพลาซึมของเอนโดเดอร์มิส แล้ วจึงเข้ าสู่ ่สตีล จนถึงไซเลม แร่ธาตุที่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์จงถูกคัดเลือก ึ(Select) โดยเยื่อหุ้มเซลล์
    • เมื่อเซลล์ของเอนโดเดอร์มิส และเซลล์ในชันสตีล ส่งนํ ้าและ ้แร่ธาตุเข้ าสูไซเลม ไซเลมประกอบด้ วย เทรคีดและเวสเซล ซงเป็น ่ ่ึเซลล์ที่ตายแล้ ว ไม่มีไซโทพลาซม เหลอแตผนงเซลล์ และชองวาง ึ ื ่ ั ่ ่ลูเมน (Lumen) เมื่อนํ ้าและแร่ธาตุเข้ าสู่ ไซเลม จึงเปลี่ยนจากวิธีซิมพลาสต์ เป็ นอะโพพลาสต์ หลังจากนันจะลําเลียงขึ ้นสูลําต้ นเข้ า ้ ่สูทอลําเลียง คือ ไซเลม แล้ วพืชจะลําเลียงนํ ้าต่อไปยังส่วนต่าง ๆ ่ ่ทังยอด ลําต้ น กิ่ง และใบ เพื่อส่งนํ ้าไปให้ ทก ๆ เซลล์ของต้ นพืช ้ ุ
    • กลไกการลาเลยงนําของพช ํ ี ้ ื
    • กลไกที่พืชใช้ ในการลําเลียงนํ ้าจากรากไปสูยอดพืช เกิดขึ ้นโดย ่อาศัยกระบวนการต่าง ๆ คือ1.แรงดงจากการคายนํา (transpiration pull) เป็ นแรง ึ ้ดึงที่เกิดขึ ้นจากการดึงนํ ้าขึ ้นมาทดแทนนํ ้าที่เสียไปจากการคายนํ ้าวิธีนี ้สามารถดึงนํ ้าขึ ้นมาได้ ในปริ มาณสูง
    • การดึงนํ ้าโดยวิธีนี ้จําเป็ นต้ องอาศัยแรงยึดระหว่างโมเลกุลของนํ ้าด้ วยกันเอง เรี ยกแรงโคฮีชน(cohesion) และแรงยึดระหว่าง ัโมเลกุลของนํ ้ากับผนังเซลล์ของท่อไซเลม เรี ยกแรงแอดฮีชน ั(adhesion) การลําเลียงนํ ้าโดยวิธีนี ้จึงสามารถเกิดขึ ้นได้ อย่างต่อเนื่องจากข้ างล่างถึงบนยอดพืชโดยไม่มีการขาดตอนอธิบายตอในหนงสือหน้า 46 ่ ั
    • 2.แรงดันราก (Root pressure) เมื่อพืชดูดนํ ้าทางรากตลอดเวลา ทําให้ ปริ มาณนํ ้าในรากมีจํานวนมากขึ ้น จนเกิดแรงดันในรากสูงมากขึ ้น สามารถดันให้ ของเหลวไหลขึ ้นไปตามท่อไซเลมแรงดันนี ้เรี ยกว่า แรงดันราก (Root pressure) หากปากใบเปิ ดจะดันต่อเนื่องจนออกมาเป็ นไอนํ ้าทางปากใบ แต่เมื่อปากใบปิ ด นํ ้าจึงออกมาเป็ นหยดนํ ้าที่ปลายของเส้ นใบซึงมีรูเล็ก ๆ อยู่ ่ ในต้ นไม้ บางชนิด เช่น พืชตระกูลสน มีแรงดันรากน้ อยมากบางครังในขณะที่พืชต้ องการนํ ้ามาก พืชกลับมีแรงดันรากน้ อย เช่น ้ในฤดูแล้ ง พืชจะต้ องใช้ วธีตาง ๆ เพื่อลําเลียงนํ ้าขึ ้นไปสูลําต้ นที่อยู่ ิ ่ ่สูง ๆได้
    • แรงดันคะปิลลารี(capillarity pressure)
    • ปัจจัยควบคุมการลําเลียงของพืช ปริมาณนําในดน ถ้ าในดินมีนํ ้ามากพอประมาณ อัตรา ้ ิการดูดนํ ้าของรากก็จะเพิ่มขึ ้นรวดเร็ว แต่ถ้าในดินมีนํ ้ามากเกินไปจนท่วมขังต้ นพืชอยูตลอดเวลา ก็จะทําให้ รากดูดนํ ้าได้ ่น้ อยลงและช้ าลง เนื่องจากดินที่มีนํ ้าขัง จะมีปริ มาณแก๊ สออกซิเจนน้ อย ซึงพืชจําเป็ นต้ องใช้ แก๊ สนี ้ในกระบวนการเม ่แทบอลิซม จึงส่งผลให้ กระบวนการเมแทบอลิซมที่เกิดขึ ้นในพืช ึ ึน้ อยไปด้ วย ทําให้ รากขาดนํ ้าได้ ได้ ทง ๆ ที่รากแช่อยูในนํ ้า ั้ ่
    • อ ุณหภ ูมิ อุณหภูมิในดินมีสวนเกี่ยวข้ องกับการลําเลียงนํ ้า ่เช่นเดียวกัน อุณหภูมิในดินจะต้ องไม่สงหรื อตํ่ามากเกินไป ราก ูจะดูดนํ ้าได้ ดีและรวดเร็ว แต่ถ้าอุณหภูมิสงมากเกินไปหรื อตํ่า ูมากๆ จนนํ ้าเป็ นนํ ้าแข็ง รากพืชจะไม่สามารถดูดนํ ้าได้ ทําให้ พืชขาดนํ ้า ความเข้มข้นของสารละลายในดิน การที่สารละลายในดินมีความเข้ มข้ นสูงมากไป จะมีผลทําให้ นํ ้าจากใบ รากแพร่ออกมาสูดิน จนทําให้ พืชสูญเสียนํ ้าไปมากจนอาจทําให้ พืช ่ถึงตายได้
    • อากาศในดน และการถ่ายเทอากาศในดน ิ ิมีความสําคัญต่อการดูดนํ ้าเช่นเดียวกัน เพราะรากต้ องการออกซิเจนไปใช้ ในกระบวนการเมแทบอลิซม ถ้ าดินอัดตัวกันแน่น ึเกินไป จนไม่มีช่องว่างของอากาศ หรื อมีนํ ้าขังอยู่ อากาศในดินจะน้ อยลง ทําให้ รากขาดแก๊ สออกซิเจน ส่งผลให้ การดูดนํ ้าของพืชก็น้ อยลงด้ วย
    • ในสภาวะที่พืชไม่มีการคายนํ ้า เช่น ปากใบปิ ดในเวลากลางคืน หรื อในขณะที่สงแวดล้ อมไม่เหมาะสมกับการคายนํ ้า ิ่ทางปากใบ เช่น เมื่ออากาศมีความชื ้นมาก พืชบางชนิดจะกําจัดนํ ้าออกมาในรูปของหยดนํ ้า ทางรูเปิ ดเล็ก ๆ ซึงเป็ นส่วนปลาย ่ของไซเลมที่มาสิ ้นสุดตามขอบใบหรื อปลายของเส้ นใบ รูเหล่านี ้เรี ยกว่า ไฮดาโทด (hydathod) กระบวนการคายนํ ้าของพืชในรูปของหยดนํ ้าเช่นนี ้เรี ยกว่า กตเตชัน (guttation) ั
    • กัตเตชัน (guttation)-เห็นหยดนํ้าเกาะตามขอบใบ และหรื อ ปลายใบ
    • เนื่องจากพืชมีการดูดนํ ้าอยูตลอดเวลา นํ ้าจะเข้ าไปอยูในรากเป็ น ่ ่จํานวนมากขึ ้นทุกที ทําให้ เกิดแรงดันของเหลวให้ ไหลขึ ้นไปตามท่อไซเลมในลําต้ น ใบ และไหลออกมาทางรูเปิ ดของท่อเล็ก ๆ ที่อยู่ปลายของเส้ นใบ มองเห็นเป็ นหยดนํ ้าเล็ก ๆ เกาะอยูตามขอบใบ ่เราจะพบปรากฏการณ์นี ้ในธรรมชาติได้ อย่างชัดเจนในตอนเช้ าที่อากาศมีความชื ้นมาก ๆ ซึงมักไม่เกิดบ่อยนัก ่
    • รู้หรือไม่ชาวสวนใช้ ประโยชน์จากความรู้เรื่ องการลําเลียงนํ ้าและการคายนํ ้าโดย การตัดดอกไม้ ตอนเช้ ามืดมากกว่าตอนกลางวัน เพราะตอนเช้ ามืดแสงสว่างยังไม่มีหรื อมีก็ไม่มาก ปากใบจึงปิ ด การคายนํ ้าจึงน้ อย จึงไม่เหี่ยวง่ายเหมือนการตัดดอกไม้ ในตอนกลางวัน