Download as PDF, PPTX
More Related Content
การลำเลียงน้ำของพืช
- 1. การลาเลยงนําของพช ํ ี ้ ื จุดประสงค์ การเรียนรู้ เพื่อให้ นักเรียนสามารถ สืบค้นข้อมูล อภปราย และอธิบายเก่ ียวกบ ิ ั กระบวนการลําเลียงนําของพืช และการเกิด ้ กตเตชันของพืช ั
- 2. นักเรี ยนทราบหรื อไม่วาต้นไม้ ที่มีขนาดใหญ่ และสูงๆ เช่น ต้ น ่ กุหลาบกับต้ นจามจุรี มีการลําเลียงนํ ้าและสารอาหารจากรากขึ ้น ไปสูปลายยอดได้ อย่างไร ่ ?
- 3. นํา เป็ นปัจ 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 นไม้ บางต้ 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 จะ ลําเลียงนํ ้าขึ ้นมาทดแทน
- 4. 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 วย 3. นํ ้าเป็ นตัวทําละลาย จึงทําให้ เกิดการลําเลียงแร่ธาตุของพืช และเกิดการลําเลียงสารอาหารในพืช
- 5. ความสําคญของนําต่อพช ั ้ ื 4. นํ ้าเป็ นตัวร่วมในปฏิกิริยาเคมีในเซลล์ เช่น กระบวนการ เมแทบอลิซม การสังเคราะห์ด้วยแสง ึ 5. นํ ้าทําหน้ าที่ควบคุมอุณหภูมิของเซลล์ และลําต้ นพืช การคายนํ ้าของพืชช่วยในการระบายความร้ อนให้ แก่พืช
- 6. ปกติ ใ นดิน จะมี นํ า อยู่บ้ า ง ้ ไม่มากก็น้อย นํ ้าในดินเหล่านี ้มี แร่ ธาตุหลายชนิดที่พืชต้ องการ ละลายอยู่ รากพืชโดยทัวไปจะ ่ แตกออกเป็ นรากแขนงเล็ ก ๆ จํานวนมาก จึงสามารถชอนไช ในดิ 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 น ออกไป
- 7. บริ เวณขนราก (Roothair zone) จะมีขนรากจํานวน มาก ทําให้ เพิ่มพื ้นที่ผิวที่สมผัสกับนํ ้าซึงแทรกตัวอยูในช่องว่าง ั ่ ่ ภายในดินได้ เป็ นจํานวนมาก ขนรากดูดนํ ้าโดยกระบวนการ ออสโมซส (Osmosis) ขนรากจะเป็ นส่วนของเซลล์เอพเิ ดอร์มิส ิ ท่ีย่ืนออกมาดังนันจึงเป็ นเซลล์เดียวกัน ้
- 8. 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 ้า ได้ ยาก และยิ่งสารละลายมีความเข้ มข้ นสูงมาก ๆ พืชยิ่งดูดนํ ้า ไม่ได้ และเป็ นอันตรายต่อพืชมาก
- 10. ดังนันการใส่ป๋ ยอินทรี ย์ให้แก่ดินในปริ มาณที่มากจะมีผลต่อ ้ ุ ความเข้ มข้ นของสารลายในดินไม่มากนัก เนื่องจากสารอินทรี ย์มี การสลายตัวทีละน้ อย ๆ และพืชก็นําไปใช้ ได้ เรื่ อย ๆ ความเข้ มข้ น ของสารละลายภายในดิน จึงไม่เปลียนแปลง ่ แต่ถ้าหากใส่ป๋ ยอนินทรีย์ในปริมาณท่ีมาก จะทําให้ ุ สารละลายรอบ ๆ ราก มีความเข้ มข้ นมาก เพราะป๋ ยอนินทรีย์ ุ ละลายนํ ้าได้ ดี จะไหลซึมไปบริ เวณอืน ๆ ทําให้ สญเสียปุยและ ่ ู ๋ ค่าใช้ จ่ายไปมาก และยังอาจเป็ นโทษอีกด้ วย ฉะนนการใสป๋ ยอนินทรีย์แต่น้อย ๆ แต่บอยครังจึงดีกว่า ั้ ่ ุ ่ ้
- 11. โครงสร้างททาหน้าทในการลาเลยงนํา ่ี ํ ่ี ํ ี ้ จากการศึกษาโครงสร้ างภายในของราก ทิศทางการเคลื่อนที่ของนํ ้า ภายในราก 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 ้
- 13. นํ ้าและแร่ธาตุจากดินจะถูกดูดซึม โดยขนรากผ่านชันคอร์ เทกซ์ ้ จนถึง เอนโดเดอร์มิสโดย มี 2 วธีิ 1. 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 ั้ ั ั้
- 15. 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
- 17. สรุป วธีอะโพพลาสต์ นํ้าและแร่ธาตุจะผ่านชันเอนโด ิ ้ เดอร์ มิสไปไมได้ จงต้องใช้วธีซมพลาสต์ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ของ ่ ึ ิ ิ เอนโดเดอร์มิส เข้ าสูไซโทพลาซึมของเอนโดเดอร์มิส แล้ วจึงเข้ าสู่ ่ สตีล จนถึงไซเลม แร่ธาตุที่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์จงถูกคัดเลือก ึ (Select) โดยเยื่อหุ้มเซลล์
- 19. เมื่อเซลล์ของเอนโดเดอร์มิส และเซลล์ในชันสตีล ส่งนํ้าและ ้ แร่ธาตุเข้ าสูไซเลม ไซเลมประกอบด้ วย เทรคีดและเวสเซล ซงเป็น ่ ่ึ เซลล์ที่ตายแล้ ว ไม่มีไซโทพลาซม เหลอแตผนงเซลล์ และชองวาง ึ ื ่ ั ่ ่ ลูเมน (Lumen) เมื่อนํ ้าและแร่ธาตุเข้ าสู่ ไซเลม จึงเปลี่ยนจากวิธี ซิมพลาสต์ เป็ นอะโพพลาสต์ หลังจากนันจะลําเลียงขึ ้นสูลําต้ นเข้ า ้ ่ สูทอลําเลียง คือ ไซเลม แล้ วพืชจะลําเลียงนํ ้าต่อไปยังส่วนต่าง ๆ ่ ่ ทังยอด ลําต้ น กิ่ง และใบ เพื่อส่งนํ ้าไปให้ ทก ๆ เซลล์ของต้ นพืช ้ ุ
- 21. กลไกการลาเลยงนําของพช ํ ี ้ ื
- 22. กลไกที่พืชใช้ ในการลําเลียงนํ ้าจากรากไปสูยอดพืชเกิดขึ ้นโดย ่ อาศัยกระบวนการต่าง ๆ คือ 1.แรงดงจากการคายนํา (transpiration pull) เป็ นแรง ึ ้ ดึงที่เกิดขึ ้นจากการดึงนํ ้าขึ ้นมาทดแทนนํ ้าที่เสียไปจากการคายนํ ้า วิธีนี ้สามารถดึงนํ ้าขึ ้นมาได้ ในปริ มาณสูง
- 23. การดึงนํ ้าโดยวิธีนี ้จําเป็นต้ องอาศัยแรงยึดระหว่างโมเลกุลของนํ ้า ด้ วยกันเอง เรี ยกแรงโคฮีชน(cohesion) และแรงยึดระหว่าง ั โมเลกุลของนํ ้ากับผนังเซลล์ของท่อไซเลม เรี ยกแรงแอดฮีชน ั (adhesion) การลําเลียงนํ ้าโดยวิธีนี ้จึงสามารถเกิดขึ ้นได้ อย่าง ต่อเนื่องจากข้ างล่างถึงบนยอดพืชโดยไม่มีการขาดตอน อธิบายตอในหนงสือหน้า 46 ่ ั
- 24. 2.แรงดันราก (Root pressure)เมื่อพืชดูดนํ ้าทางราก ตลอดเวลา ทําให้ ปริ มาณนํ ้าในรากมีจํานวนมากขึ ้น จนเกิดแรงดัน ในรากสูงมากขึ ้น สามารถดันให้ ของเหลวไหลขึ ้นไปตามท่อไซเลม แรงดันนี ้เรี ยกว่า แรงดันราก (Root pressure) หากปากใบ เปิ ดจะดันต่อเนื่องจนออกมาเป็ นไอนํ ้าทางปากใบ แต่เมื่อปากใบ ปิ ด นํ ้าจึงออกมาเป็ นหยดนํ ้าที่ปลายของเส้ นใบซึงมีรูเล็ก ๆ อยู่ ่ ในต้ นไม้ บางชนิด เช่น พืชตระกูลสน มีแรงดันรากน้ อยมาก บางครังในขณะที่พืชต้ องการนํ ้ามาก พืชกลับมีแรงดันรากน้ อย เช่น ้ ในฤดูแล้ ง พืชจะต้ องใช้ วธีตาง ๆ เพื่อลําเลียงนํ ้าขึ ้นไปสูลําต้ นที่อยู่ ิ ่ ่ สูง ๆได้
- 25.
- 26. ปัจจัยควบคุมการลําเลียงของพืช ปริมาณนําในดน ถ้ าในดินมีนํ ้ามากพอประมาณ อัตรา ้ ิ การดูดนํ ้าของรากก็จะเพิ่มขึ ้นรวดเร็ว แต่ถ้าในดินมีนํ ้ามาก เกินไปจนท่วมขังต้ นพืชอยูตลอดเวลา ก็จะทําให้ รากดูดนํ ้าได้ ่ น้ อยลงและช้ าลง เนื่องจากดินที่มีนํ ้าขัง จะมีปริ มาณแก๊ ส ออกซิเจนน้ อย ซึงพืชจําเป็ นต้ องใช้ แก๊ สนี ้ในกระบวนการเม ่ แทบอลิซม จึงส่งผลให้ กระบวนการเมแทบอลิซมที่เกิดขึ ้นในพืช ึ ึ น้ อยไปด้ วย ทําให้ รากขาดนํ ้าได้ ได้ ทง ๆ ที่รากแช่อยูในนํ ้า ั้ ่
- 27. อ ุณหภ ูมิอุณหภูมิในดินมีสวนเกี่ยวข้ องกับการลําเลียงนํ ้า ่ เช่นเดียวกัน อุณหภูมิในดินจะต้ องไม่สงหรื อตํ่ามากเกินไป ราก ู จะดูดนํ ้าได้ ดีและรวดเร็ว แต่ถ้าอุณหภูมิสงมากเกินไปหรื อตํ่า ู มากๆ จนนํ ้าเป็ นนํ ้าแข็ง รากพืชจะไม่สามารถดูดนํ ้าได้ ทําให้ พืช ขาดนํ ้า ความเข้มข้นของสารละลายในดิน การที่สารละลาย ในดินมีความเข้ มข้ นสูงมากไป จะมีผลทําให้ นํ ้าจากใบ ราก แพร่ออกมาสูดิน จนทําให้ พืชสูญเสียนํ ้าไปมากจนอาจทําให้ พืช ่ ถึงตายได้
- 28. อากาศในดน และการถ่ายเทอากาศในดน ิ ิ มีความสําคัญต่อการดูดนํ ้าเช่นเดียวกัน เพราะรากต้ องการ ออกซิเจนไปใช้ ในกระบวนการเมแทบอลิซม ถ้ าดินอัดตัวกันแน่น ึ เกินไป จนไม่มีช่องว่างของอากาศ หรื อมีนํ ้าขังอยู่ อากาศในดินจะ น้ อยลง ทําให้ รากขาดแก๊ สออกซิเจน ส่งผลให้ การดูดนํ ้าของพืชก็ น้ อยลงด้ วย
- 29. ในสภาวะที่พืชไม่มีการคายนํ ้า เช่นปากใบปิ ดในเวลา กลางคืน หรื อในขณะที่สงแวดล้ อมไม่เหมาะสมกับการคายนํ ้า ิ่ ทางปากใบ เช่น เมื่ออากาศมีความชื ้นมาก พืชบางชนิดจะกําจัด นํ ้าออกมาในรูปของหยดนํ ้า ทางรูเปิ ดเล็ก ๆ ซึงเป็ นส่วนปลาย ่ ของไซเลมที่มาสิ ้นสุดตามขอบใบหรื อปลายของเส้ นใบ รูเหล่านี ้ เรี ยกว่า ไฮดาโทด (hydathod) กระบวนการคายนํ ้าของพืช ในรูปของหยดนํ ้าเช่นนี ้เรี ยกว่า กตเตชัน (guttation) ั
- 31.
- 32. เนื่องจากพืชมีการดูดนํ ้าอยูตลอดเวลา นํ้าจะเข้ าไปอยูในรากเป็ น ่ ่ จํานวนมากขึ ้นทุกที ทําให้ เกิดแรงดันของเหลวให้ ไหลขึ ้นไปตามท่อ ไซเลมในลําต้ น ใบ และไหลออกมาทางรูเปิ ดของท่อเล็ก ๆ ที่อยู่ ปลายของเส้ นใบ มองเห็นเป็ นหยดนํ ้าเล็ก ๆ เกาะอยูตามขอบใบ ่ เราจะพบปรากฏการณ์นี ้ในธรรมชาติได้ อย่างชัดเจนในตอนเช้ าที่ อากาศมีความชื ้นมาก ๆ ซึงมักไม่เกิดบ่อยนัก ่
- 33. รู้หรือไม่ ชาวสวนใช้ ประโยชน์จากความรู้เรื่ องการลําเลียงนํ้าและการคายนํ ้า โดย การตัดดอกไม้ ตอนเช้ ามืดมากกว่าตอนกลางวัน เพราะตอน เช้ ามืดแสงสว่างยังไม่มีหรื อมีก็ไม่มาก ปากใบจึงปิ ด การคายนํ ้าจึง น้ อย จึงไม่เหี่ยวง่ายเหมือนการตัดดอกไม้ ในตอนกลางวัน