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

การลำเลียงอาหารของพืช

on

  • 9,004 views

 

Statistics

Views

Total Views
9,004
Views on SlideShare
9,004
Embed Views
0

Actions

Likes
1
Downloads
97
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

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

    การลำเลียงอาหารของพืช การลำเลียงอาหารของพืช Presentation Transcript

    • การลาเลยงอาหารของพช ํ ี ื จุดประสงค์ การเรียนรู้ เพื่อให้ นกเรียนสามารถ ั1. สืบค้ นข้ อมูล อธิบาย และสรุปเกี่ยวกับกระบวนการลําเลียงอาหารของพืช2. วิเคราะห์ และอธิบายทิศทางและกลไกการลําเลียงอาหารของพืชจากการศึกษาของนักวิทยาศาสตร์
    • การลําเลียงอาหารเป็ นกระบวนการที่สําคัญในพืช เพราะอาหารที่พืชสร้ างขึ ้นมาจากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงส่วนใหญ่จะเกิดขึ ้นที่ใบ ได้ สารอาหาร คือ นํ ้าตาล ซึงจะถูก ่ลําเลียงไปยังส่วนต่างๆ ของพืชเพื่อใช้ ในกระบวนการเมแทบอลิซึม และพืชก็จะเปลี่ยนนํ ้าตาลที่เหลือใช้ ไว้ ในรูปของแปง แต่ ้พบว่าบริ เวณต่างๆ ของพืชนอกจากใบแล้ วยังมีสารอาหารที่พืชสร้ างมาในรู ปของนํ ้าตาล แปง และสารประกอบอื่นๆ สะสมอยู่ ้เช่น รากของมันเทศ มันสําปะหลัง เป็ นต้ น ทังๆ ที่รากไม่มีการ ้สังเคราะห์ด้วยแสงเกิดขึ ้น แสดงว่าต้ องมีการลําเลียงนํ ้าตาลไปยังส่วนต่างๆ ของพืช
    • การที่พืชสามารถลาเลียงอาหารจากดานบนลงล่าง และล่างขึ้นบนได้ ํ ้การเคลื่อนย้ายสารจากส่ วนหนึ่งไปยังอีกส่วนหน่ ึงของพช ืเรี ยกว่า translocation of solute
    • การค้ นคว้ าเกียวกับการลําเลียงอาหารของพืช ่นักวิทยาศาสตร์ ที่ได้ ทดลองเรื่ องการลําเลียงอาหารของพืช คอ ื1. มลพิจิ (Malpighi) โดยการควันลําต้ นพืชใบเลี ้ยงคออก ั ่ ู่ตังแต่เปลือกไม้ ออกจนถึงชัน แคมเบยม เม่ือปล่อยให้ พืช ้ ้ ีเจริ ญระยะหนึงพบว่าเปลือกของต้ นไม้ เหนือรอยควันจะพองออก ่ ่
    • 2. เมสันและมัสเคล (Mason และ Maskell) ได้ ศกษาการ ึทดลองของมลพิจิ แล้ วมีความเห็นว่าการควันเปลือกไม้ ไม่มีผลต่อ ั ่การคายนํ ้าของพืช เนื่องจากไซเลมยังสามารถลําเลียงนํ ้าได้ สวน ่เปลือกต้ นไม้ ที่อยูเ่ หนือรอยควันพองออก เนื่องจากมีการสะสมของ ่นํ ้าตาลที่ไม่สามารถลําเลียงผ่านมายังด้ านล่างของลําต้ นได้ ส่วนบริ เวณที่อยูด้านล่างรอยควันสารละลายนํ ้าตาลก็จะเบาบางลง ่ ่เรื่ อยๆ เมื่อเวลาผ่านไป ลําต้ นบริ เวณเหนือรอยควันจะเจริ ญกว่า ่บริ เวณ ใต้ รอยควัน แสดงว่า นํ ้าตาลถูกลําเลียงจากใบลงมา ่ด้ านล่างนันเอง ่
    • 3. มีผ้ ศกษาการลําเลียงนํ ้าตาลในพืชโดยใช้ ธาตุกมมันตภาพรังสี ู ึ ัซ่งได้ แก่ 14C ที่เป็ นองค์ประกอบของคาร์ บอนไดออกไซด์ ึโดยเตรี ยมคาร์ บอนไดออกไซด์ในรูปของสารละลาย แล้ วตอมา ่คาร์ บอนไดออกไซด์ ก็จะระเหยเป็ นแก๊ ส ซึ่งพืชจะดูดนําไปใช้ ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง หลังจากการทดลองให้ ได้ รับแสงเป็ นเวลา 35 นาที แล้ วนําเนื ้อเยื่ อต่างๆ มาทําให้ แห้ งโดยการแช่แข็ง และตัดเป็ นแผ่นบางๆนําไปวางบนแผ่นฟิ ลม์ถ่ายรูปในห้ องมืด เพื่อตรวจสอบนํ ้าตาลที่มี 14C
    • จากการทดลอง ก. พบนํ ้าตาลที่มี 14C ที่สวนล่างของพืช ่การทดลอง ข. จะพบ 14C ที่สวนยอดของพืช สวนการทดลอง ค. ่ ่พบ 14C ที่สวนบนและส่วนล่างของพืช หรื อทุกส่วนของพืช ส่วน ่ใหญ่จะพบ 14C ในซีฟทิวบ์ จากการทดลอง พืชใช้คาร์ บอนไดออกไซด์ ที่รับเข้ ามาทางปากใบเพื่อใช้ ในการสร้างอาหาร อาหารที่พืชสร้ างขึ ้นจะมีการลําเลียงไปยังแหล่งที่สร้ างได้น้อย เช่น ยอด หรื อแหล่งที่สร้ างไม่ได้ เช่น รากการลําเลียงจะลําเลียงทางโฟลเอม มีทิศทางทังขึ ้นและลง แตกต่าง ็ ้จากการลําเลียงนํ ้าและธาตุอาหารที่ลําเลียงทางไซเลม และมีทิศทางลําเลียงขึ ้นจากรากไปสูยอดและใบ ่
    • 4. ซมเมอร์แมน (M.H. Zimmerman) ได้ ทําการทดลองโดย ิใช้ เพลี ้ยอ่อน ให้ เพลี ้ยอ่อนแทงงวงเข้ าไปดูดของเหลวจากโฟลเอม ็ของพืช พบว่ามีของเหลวไหลมาออกทางก้ นของเพลี ้ยอ่อนจากนัน ซมเมอร์แมนก็ได้ วางยาสลบ และตัดหัวของเพลี ้ยอ่อนออก ้ ิของเหลวจาก โฟลเอมก็ยงคงไหลออกมาตามงวงของเพลี ้ยอ่อนอยู่ ็ ัเมื่อเอาของเหลวที่ไหลออกจากงวงไปวิเคราะห์พบว่า ส่วนใหญ่เป็ น นํ ้าตาลซูโครส และสารอื่นๆ เช่น กรดอะมิโน ฮอร์ โมน และธาตุอาหาร
    • ถ้าใช้ซูโครสท่ มี C เป็ นองค์ ประกอบ แล้ วให้ เพลย ี ี้อ่ อนแทงงวงเข้ าไปที่ท่อโฟลเอ็มตาแหน่งต่าง ๆ สามารถหา ํอตราการเคล่ ือนท่ ของนําตาลในโฟลเอ็มได้ พบว่านําตาล ั ี ้ ้ในโฟลเอ็มเคล่ ือนท่ ี มีความเร็วประมาณ 100 เซนติเมตร
    • เพราะเหตุที่นํ ้าตาลในโฟลเอ็มเคลื่อนที่ด้วยความเร็ ว จึงมีผ้ สงสัยว่า การเคลื่อนที่ของนํ ้าตาลในโฟลเอ็มนันคงไม่ใช่การ ู ้แพร่แบบธรรมดา และไม่ใช่การไหลเวียนของไซโทพลาซม ึสําหรับกลไกของการลําเลียงอาหารทาง โฟลเอมนัน อาจอธิบาย ็ ้ได้ ตาม สมมติฐานการไหลของมวลสาร (Mass flowhypothesis)
    • 1. สมมติฐานการไหลของมวลสาร หรือสมมติฐานของมน ช์ ึสมมติฐานการไหลของมวลสาร (Mass flow hypothesis)เป็ นสมมติฐานที่เสนอโดย มึนซ์ (Munch) นักสรี รวิทยาพืชชาวเยอรมนได้ เสนอสมมติฐานการลําเลียงอาหารในโฟลเอ็มวา ั ่เกิดจากความแตกต่างของแรงดัน โดยเซลล์ของใบ ซ่งทําการ ึสังเคราะห์ด้วยแสงได้ นํ ้าตาล ทําให้ มีความเข้ มข้ นของนํ ้าตาลสูงนํ ้าตาลจึงถูกลําเลียงไปเซลล์ข้างเคยง ี
    • ทําให้ มีความเข้ มข้ นของนํ ้าตาลสูงตามไปด้ วยอย่างรวดเร็ ว และจะมีการลําเลียงนํ ้าตาลไปยังเซลล์ตอๆ ไปจนถงโฟลเอม แล้ วเกิด ่ ึ ็แรงดันให้ โมเลกุลนํ ้าตาลเคลื่อนไปตามโฟลเอ็ม ไปยงเนื ้อเย่ือท่ีมี ัความเข้ มข้ นของนํ ้าตาลน้ อยกว่า เช่น เซลล์ที่ราก ลําต้ น หรื อปลายยอด นํ ้าตาลยังคงเคลื่อนที่ตอไปได้ ตราบใดที่ความเข้ มข้ น ่ของนํ ้าตาลยังแตกต่างกันอยู่
    • แสดงการทดลองของมนซ์ (Munch) ึ
    • แสดงแบบจาลองการลาเลยงของมนซ์ (Munch) ํ ํ ี ึ
    • สมมติฐานการไหลของมวลสาร (Mass-flowhypothesis หรือ Bulk flow hypothesis) หรือการหลเนื่องจากแรงดัน เป็ นสมมติฐานที่ใช้ อธิบายการลําเลียงสารอาหารผ่าน โฟลเอ็ม โดยมีการทดลองที่สนับสนุนสมมติฐานนี ้ได้ การไหลของสารอาหารใน โฟลเอ็มจากแหล่งผลิตหรื อแหล่งสร้ าง (Source) ไปยังแหล่งรับ หรื อแหล่งใช้ (Sink)แหล่งผลิตในพืช หมายถึงใบหรื อส่วนของพืชที่สร้ างอาหารแหล่งรับ หมายถึงส่วนของพืชที่ใช้ และสะสมอาหาร ได้ แก่ รากยอด ลําต้ น ผล ท่ีชนมีโซฟิ ลล์ของใบพืชเกิดกระบวนการ ั้ สังเคราะห์ด้วยแสงได้ นํ ้าตาลกลูโคส
    • การลําเลียงอาหารในโฟลเอม เกิดจากความแตกต่างของ ็แรงดันนํ ้า หรื อแรงดันเต่งหรื อแรงดัน ออสโมติก ระหว่างต้ นทางหรือแหล่งผลิต กับปลายทางหรื อแหล่งรับ พืชมีทอสําหรับลําเลียง ่นํ ้าและแร่ธาตุ กับอาหารที่พืชสร้ างขึ ้น แยกกันโดยนํ ้าและแร่ธาตุส่งไปตามไซเลม อาหารส่งไปตามโฟลเอม ส่วนทางด้ านข้ างนันทัง้ ็ ้สอง มีเรย์(Ray) ส่งออกไปเลี ้ยงเซลล์ที่อยูข้าง ๆได้ ทําให้ พืชมี ่การเจริ ญเติบโตออกไปได้ ทงทางด้ านบน ด้ านล่าง และด้ านข้ าง ั้
    • สารละลายในซีฟทิวบ์เคลื่อนผ่านซีฟทิวบ์ที่เรี ยงติดกันจากแผ่นใบ เข้ าสูก้านใบ กิ่ง และ ลําต้ นของพืชตามลําดับ ่สารอาหารที่ผลิตได้ จะเคลื่อนตัวจากใบไปยังส่วนต่างๆ เพื่อใช้ หรือสะสม เช่น สะสมที่ราก ดังนันที่ใบจึงมีความเข้ มข้ นของ ้สารอาหารสูงกว่าบริ เวณราก การลําเลียงจึงเกิดขึ ้นอย่างตอเน่ือง ่จากใบสูราก ที่เซลล์รากมีการเปลี่ยนนํ ้าตาลเป็ นแปงซึงไม่ละลาย ่ ้ ่นํ ้า ดังนันปริ มาณนํ ้าตาลในรากจึงตํ่าอยูเ่ สมอ การลําเลียง ้สารอาหารจึงเกิดขึ ้นได้ เรื่ อยๆ ส่วนนํ ้าที่ลําเลียงมาด้ วยก็จะแพร่จากซีฟทิวบ์เข้ าสไซเลมหรื อเซลล์ข้างๆ ได้ ู่
    • แผนภาพแสดงการลาเลยงอาหารในรูปซูโครสจากเซลล์ต้นทาง ํ ี ไปยงเซลล์ปลายทาง ั
    • ความเร็ วของการลําเลียงขึ ้นอยูกบแรงดันภายในท่อต้ นทาง ่ ัคือ ที่ใบ และ ท่อปลายทาง คือ ที่ราก ถ้าที่ใบมีแรงดันภายในโฟลเอมมาก(สังเคราะห์ด้วยแสงมากสร้ างนํ ้าตาลมาก) และท่ีรากมี ็แรงดันภายในโฟลเอ็มน้อย (มีการใช้ นํ ้าตาล และสะสมแปงมาก) ้การลําเลียงอาหารก็จะเกิดขึ ้นได้ เร็ว นอกจากนี ้ อณหภมิท่ีพอเหมาะ แก๊ สออกซิเจน แก๊ ส ุ ูคาร์ บอนไดออกไซด์ นํ ้า และแสงสวาง กเป็นปัจจยสาคญในการ ่ ็ ั ํ ัลําเลียงสารอาหารของพชด้ วย ื
    • การเกิดแคลโลส (callose) ซึงเป็ นพอลิกแซกคาไรด์ของกลูโคส ่เกาะผนังของซีฟทิวบ์ทําให้ ช่องลําเลียงแคบลง ก็ทําให้ การลําเลียงอาหารช้ าลงด้ วย ปกติภายในซีฟทิวบ์ มีเส้ นใยโปรตีนที่เรี ยงตัวตามแนวยาวจากปลายด้ านหนึงไปยังปลายอีกด้ านหนึงทําให้ ่ ่สารอาหารเคลื่อนย้ ายสะดวก เพราะเส้ นใยโปรตีนเรี ยงตัวอย่างมีระเบียบ
    • สรุปแบบจาลองการลาเลียงสารอาหาร ํ ํ ในใบพืชเป็ นแหล่งสร้ างนํ ้าตาลกลูโคสจากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง แล้ วนํ ้าตาลกลูโคสถูกลําเลียงออกมาในไซโทพลาซึม แล้ วเปลี่ยนเป็ นนํ ้าตาลซูโครสก่อนเข้ าสูโฟลเอ็ม ่จากนันนํ ้าตาลซูโครสเคลื่อนย้ ายไปในซีฟทิวบ์ของโฟลเอ็ม โดย ้วิธีการลําเลียงแบบใช้ พลังงาน(active transport) ทําให้ความเข้มข้นของสารละลายในซีฟทิวบ์ต้นทางสูงขึ ้น นํ ้าจากเซลล์ข้ างเคียงออสโมซสเข้ ามา ทําให้ ซีฟทิวบ์มีแรงดันเพิ่มขึ ้น ซึงจะไปดัน ิ ่ให้ สารละลายนํ ้าตาลซูโครสลําเลียงไปตามท่อโฟลเอมจนถึงซฟ ็ ีทิวบ์ปลายทาง
    • นํ ้าตาลซูโครสก็จะลําเลียงออกจากซีฟทิวบ์ปลายทางไปยังเนื ้อเยื่อต่างๆ ที่ต้องการใช้ หรื อแหล่งรับทําให้ ความเข้ มข้ นของสารละลายนํ ้าตาลซูโครสในซีฟทิวบ์ปลายทางลดลง นํ ้าจากซีฟทิวบ์ปลายทางแพร่ออกสูเ่ ซลล์ข้างเคียง ซีฟทิวบ์ปลายทางมีแรงดันน้ อยกว่าซีฟทิวบ์ต้นทาง การลําเลียงอาหารจึงเกิดขึ ้นตลอดเวลาที่ใบพืชมีการสังเคราะห์ด้วยแสง
    • แผนภาพแสดงการลาเลยงอาหารในรูปซูโครสจากเซลล์ต้นทาง ํ ี ไปยงเซลล์ปลายทาง ั
    • โฟลเอ็ม