Download as PDF, PPTX
More Related Content
Similar to การลำเลียงน้ำและอาหารของพืช
![Kru.nok2 [compatibility mode]](https://cdn.slidesharecdn.com/ss_thumbnails/kru-nok2compatibilitymode-111121001114-phpapp02-thumbnail.jpg?width=640&height=640&fit=bounds)
การลำเลียงน้ำและอาหารของพืช
- 1.
- 2.
- 3. การดูดน้าของราก •น้าและแร่ธาตุที่รากดูดซึมจากดินที่ บริเวณส่วนปลายของรากที่เรียกว่า บริเวณขนราก (root hairzone) จะมีขนรากจ้านวนมาก •ท้าให้เพิ่มพืนที่ผิวที่สัมผัสกับน้าซึ่ง แทรกตัวอยู่ในช่องว่างภายในดินได้เป็น จ้านวนมาก ขนรากดูดน้าโดย กระบวนการ ออสโมซิส (Osmosis) 3
- 4. 1) วิธีอะโพพลาสต์ (Apoplast)เป็นการล้าเลียงน้าและแร่ธาตุจากเซลล์หนึ่ง ไปยังอีกเซลล์หนึ่ง โดยผ่านผนังเซลล์ที่ติดต่อกัน และช่องว่างภายนอกเซลล์ 2) วิธีซิมพลาสต์ (Symplast) เป็นการล้าเลียงน้าและแร่ธาตุจากเซลล์หนึ่ง ไปยังอีกเซลล์หนึ่ง โดยผ่านทางไซโทพลาสซึมที่เชื่อมต่อกัน และทะลุไปอีกเซลล์หนึ่งโดย ผ่านทางพลาสโมเดสมาตา (plasmodesmata) การล้าเลียงน้าเข้าสู่ท่อไซเล็ม
- 6. •อะโพพลาสต์ (Apoplast) คือการที่น้าและแร่ธาตุผ่านจากเซลล์หนึ่งไปยัง เซลล์หนึ่ง โดย ผ่านช่องว่างระหว่างผนังเซลล์ในชันคอร์เทกซ์และผ่านเซลล์ที่ ไม่มีชีวิต (ยกเว้นเอนโดเดอร์มิส) คือ เทรคีด และเวสเซล •ซิมพลาสต์ (Simplast) คือ การที่น้าและแร่ธาตุผ่านจาก เซลล์หนึ่งไปยัง อีกเซลล์หนึ่ง โดย ผ่านทางไซโทพลาซึมที่เชื่อมต่อกันและทะลุไปอีกเซลล์หนึ่ง โดยผ่านทางพลาสโมเดสมาตา (Plasmodesmata) •ดังนันการที่น้าและแร่ธาตุสามารถผ่านไปจึงเป็นการผ่านชันเยื่อหุ้มเซลล์ เท่านัน เมื่อน้าและแร่ธาตุเคลื่อนมาถึง เอนโดเดอร์มิสซึ่งมี Casparian strip กันอยู่ที่ผนังเซลล์ น้าและแร่ธาตุจะผ่านไปตามผนังเซลล์ไม่ได้ จึงต้อง ใช้วิธีซิมพลาสต์ ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ของเอนโดเดอร์มิส เข้าสู่ไซโทพลาซึมแล้วจึง เข้าสู่ stele จนถึง xylem แร่ธาตุที่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์จึงถูกคัดเลือกโดยเยื่อ หุ้มเซลล์
- 7. สรุปขันตอนการล้าเลียงน้าและแร่ธาตุผ่านทางด้านข้างของราก 1. เมื่อน้าและแร่ธาตุผ่านขนรากของชัน epidermisซึ่งเข้าได้ทัง 2 วิธี 2. ถ้าการล้าเลียงนันเข้าทาง อะโพพลาสต์ น้าและแร่ธาตุบางส่วนจะล้าเลียงเข้าเซลล์ ของ เอพิเดอร์มิส และคอร์เทกซ์โดยวิธีซิมพลาสต์ 3. น้าและแร่ธาตุที่เข้าสู่ เอนโดเดอร์มิสทางผนังเซลล์ (วิธีอะโพพลาสต์) จะไม่ สามารถผ่าน แคสพาเรียนสตริป ของเอนโดเดอร์มิสไปได้โดยวิธีอะโพพลาสต์ จึงใช้ วิธีซิมพลาสต์ เพื่อผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ของ เอนโดเดอร์มิส 4. น้าและแร่ธาตุเมื่อเข้าสู่ไซเลม ซึ่งไซเลมประกอบด้วย เทรคีดและเวสเซล ซึ่งเป็น เซลล์ที่ตายแล้ว ไม่มีโพรโทพลาซึมเหลือแต่ผนังเซลล์และช่องว่าง ลูเมน (Lumen) ในไซเลมจึงล้าเลียงน้าและแร่ธาตุแบบอะโพพลาสต์ โดยล้าเลียงขึนสู่ล้าต้นต่อไปยัง ส่วนต่าง ๆ ทังยอด ล้าต้น กิ่ง และใบ เพื่อส่งน้าไปให้ทุก ๆ เซลล์ของต้นพืช
- 8. กลไกการล้าเลียงน้าของพืช หลังจากที่พืชสามารถดูดน้าจากดินเข้าสู่ รากแล้ว น้าจะเกิดการล้าเลียงต่อไปยัง ส่วนของล้าต้น โดยผ่านทางท่อน้าซึ่ง กลไกที่พืชใช้ในการล้าเลียงน้านีเกิดขึนได้ ดังต่อไปนี คือ •แรงดันราก (root pressure) •แรงดันแคพิลลารี (capillary force) •แรงดันเนื่องจากการคายน้า (transpiration pull)
- 9. 1. แรงดันราก (rootpressure) เมื่อปริมาณน้าในรากมีจ้านวนมากขึน ท้าให้เกิด แรงดันในรากที่สูงขึนจนสามารถดันของเหลวขึนไปยังท่อไซเลมได้ การล้าเลียงน้าแบบนีจะเกิดกับพืชบางชนิดเท่านัน เพราะในสภาพที่อากาศร้อนจัดและ แห้งแล้ง พืชไม่สามารถสร้างแรงดันรากได้
- 10. เ 2. แรงดันแคพิลลารี (capillaryforce) เป็นแรงดึงที่เกิดขึนภายในท่อล้าเลียง คล้ายท่อคะพิลลารี ท่อล้าเลียงที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กสามารถดึงน้าขึนไปได้ มากกว่าขนาดใหญ่ เกี่ยวข้องกับแรงยึดระหว่างโมเลกุลของน้าด้วยกันเอง (cohesion) และแรงยึดระหว่างโมเลกุลของน้ากับผนังเซลล์ (adhesion)
- 11.
- 12. เ 3. แรงดันเนื่องจากการคายน้า (transpirationpull) เกิดขึนจากการดึงน้าขึนมา ทดแทนน้าที่เสียไปโดยวิธีการคายน้า วิธีนีสามารถดึงน้าขึนมาได้ในปริมาณสูง การดึง น้าโดยวิธีนีจ้าเป็นต้องอาศัยแรงแคพิลลารีช่วยด้วย ท้าให้การล้าเลียงน้าสามารถเกิดขึน ได้อย่างต่อเนื่องจากข้างล่างถึงข้างบนยอดพืชโดยไม่ขาดตอน
- 13.
- 14. •แรงดึงในท่อไซเลม ดึงน้้ำขึ้นสู่ล้ำต้นและใบได้ รำกจึงเกิดแรงดึงน้้ำจำกดินเข้ำมำใน ท่อไซเลมได้เมื่อพืชคำยน้้ำออกทำงใบท้ำให้เกิดแรงดึงน้้ำขึ้นตำมท่อไซเลม แรงดึง นี้เรียกว่ำ แรงดึงเนื่องจำกกำรคำยน้้ำ (Transpiration pull) และโมเลกุลของ น้้ำมีแรงดึงดูดระหว่ำงโมเลกุลที่เรียกว่ำ โคฮีชัน (Cohesion) ท้ำให้กำรไหลของ น้้ำในท่อไซเลมจึงต่อเนื่องกันได้ •หำกแรงดึงจำกกำรคำยน้้ำมีค่ำมำกกว่ำแรงโคฮีชัน ท้ำให้สำยน้้ำไม่ต่อเนื่องกัน เกิด ฟองอำกำศขึ้นซึ่งจะขัดขวำงกำรล้ำเลียงน้้ำ ในเวลำกลำงคืนที่ปำกใบปิดและน้้ำใน ดินมำกพอ น้้ำจะเคลื่อนที่เข้ำสู่ไซเล็มท้ำให้เกิดแรงดันรำกซึ่งจะดันน้้ำขึ้นไปบีบอัด ฟองอำกำศที่เกิดขึ้นให้หำยไปได้ 14
- 15.
- 16.
- 17.
- 18. Passive transport Activetransport การล้าเลียงสารอาหารของพืช
- 20.
- 21.
- 22. สารอาหาร หรือ ธาตุอาหาร(nutrient) นักวิทยาศาสตร์ได้ก้าหนดหลักเกณฑ์ในการจัดว่าธาตุใดเป็นสารอาหารที่จ้าเป็นต่อการ เจริญเติบโตของพืช ซึ่งมีอยู่ 3 ประการ คือ 1. ธาตุนันจ้าเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช ถ้าขาดธาตุนันพืชจะไม่สามารถด้ารงชีวิต ท้าให้การเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ไม่สมบูรณ์ 2. ความต้องการชนิดของธาตุนันในการเจริญเติบโต โดยที่ธาตุอื่นไม่สามารถทดแทนได้ 3. ธาตุนันจ้าเป็นต่อกระบวนการเมแทบอลิซึมและการเจริญเติบโตของพืชโดยตรง 1. สารอาหารหลัก (macronutrient) มี 9 ธาตุ ได้แก่ C H O N P K Ca Mg S 2. สารอาหารรอง (micronutrient) มี 7 ธาตุ ได้แก่ Fe B Mn Cu Zn Cl Mo
- 23. เ แร่ธาตุที่จ้าเป็นส้าหรับพืช ธาตุ หน้าที่ของธาตุ ไนโตรเจน เป็นองค์ประกอบของคลอโรฟิลล์โปรตีน เอนไซม์และวิตามิน หลายชนิด ช่วยให้พืชเจริญเติบโตทางด้านใบ ล้าต้น หัว ฯลฯ ฟอสฟอรัส เป็นองค์ประกอบของกรดนิวคลีอิก ฟอสโฟลิพิด ATP และโค เอนไซม์หลายชนิด ช่วยเร่งการออกดอกและ สร้างเมล็ด โพแทสเซียม ไม่เป็นองค์ประกอบของสารใดๆ ในพืชแต่ไปท้าหน้าที่กระตุ้น การท้างานของเอนไซม์หลายชนิดที่เกี่ยวข้องกับการสร้างแป้ง น้าตาล และโปรตีน ควบคุมการปิดเปิดของปากใบ และ เกี่ยวข้องกับกระบวนการสร้างโปรตีน
- 24. เ แร่ธาตุที่จ้าเป็นส้าหรับพืช ธาตุ หน้าที่ของธาตุ แคลเซียม เป็นองค์ประกอบของผนังเซลล์จ้าเป็นส้าหรับกระบวนการแบ่ง เซลล์ การเพิ่มขนาดของเซลล์และชวยกระตุ้นการท้างานของ เอนไซม์บางชนิด แมกนีเซียม เป็นองค์ประกอบของคลอโรฟิลล์ กระตุ้นการท้างานของเอนไซม์ที่ เกี่ยวข้องกับกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง การหายใจ การ สังเคราะห์โปรตีน ก้ามะถัน เป็นองค์ประกอบของสารโปรตีนบางชนิด วิตามิน B1 และสารที่ ระเหยได้บางชนิดในพืชช่วยเพิ่มปริมาณน้ามันในพืช เกี่ยวข้องกับ การสังเคราะห์คลอโรฟิลล์
- 25. ธาตุอาหาร หน้าที่ อาการที่พืชตอบสนองและแสดงออก อาการเมื่อขาด อาการเมื่อได้รับธาตุ อาหารมากเกินไป ไนโตรเจน(N) - เป็นองค์ประกอบของ โปรตีน กรดนิวคลีอิก คลอโรฟิลล์ และ โคเอนไซม์ - ใบมีสีเหลืองทังใบ จะ เริ่มเหลืองที่ใบแก่ก่อน - ล้าต้นแคระแกร็น - ใบสีเขียวเข้ม - ใบมีจ้านวนมาก - ล้าต้นเติบโตมากกว่า ราก โพแทสเซียม (K) - เป็นโคแฟกเตอร์ของ เอนไซม์ - ควบคุมแรงดันออสโม ติก ของเซลล์คุม - รักษาสมดุลไอออน - ควบคุมการสังเคราะห์ และเคลื่อนย้ายแป้ง - ใบเหลือง ขอบใบ และปลายใบไหม้ - เนือเยื่อใบตายเป็น จุดๆ เกิดที่ใบแก่ก่อน
- 26. ธาตุอาหาร หน้าที่ อาการที่พืชตอบสนองและแสดงออก อาการเมื่อขาด อาการเมื่อได้รับธาตุ อาหารมากเกินไป ฟอสฟอรัส(P) - เป็นองค์ประกอบของ กรดนิวคลีอิก ATP และฟอสโฟลิพิด - การเติบโตชะงัก - ใบแก่มีสีเขียวเข้ม ก้านใบหรือใบมีสีแดง หรือม่วง - ใบอ่อนมีสีเหลือง ระหว่างเส้นใบ แต่เส้น ใบมีสีเขียว เนือเยื่อใบ ตาย แคลเซียม (Ca) - ควบคุมการ ตอบสนองต่อสารต่างๆ ที่เยื่อหุ้มเซลล์ - เกี่ยวข้องกับการสร้าง และรักษาความเสถียร ของผนังเซลล์ - เนือเยื่อเจริญปลาย ยอดและปลายรากตาย - ใบอ่อนหงิกงอ - ปลายใบ ขอบใบ เหี่ยว
- 27. ธาตุอาหาร หน้าที่ อาการที่พืชตอบสนองและแสดงออก อาการเมื่อขาด อาการเมื่อได้รับธาตุ อาหารมากเกินไป แมกนีเซียม(Mg) - เป็นองค์ประกอบของ คลอโรฟิลล์ - กระตุ้นการท้างานของเอนไซม์ที่ เกี่ยวข้องกับกระบวนการ สังเคราะห์ด้วยแสง - ใบมีสีเหลืองระหว่างเส้นใบ เกิดที่ใบแก่อ่อน - เกิดจุดสีแดงบนใบ - ปลายใบและขอบใบม้วนเป็น รูปถ้วย ก้ามะถัน (S) - เป็นองค์ประกอบของกรดอะมิ โนและโคเอนไซม์บางชนิด - เกี่ยวข้องกับการหายใจและการ สังเคราะห์ด้วยแสง - ใบเหลืองทังใบโดยเกิดที่ใบอ่อน ก่อนหรือใบเหลืองทังล้าต้น - ยับยังการสังเคราะห์ด้วยแสง และท้าให้โครงสร้างคลอโรฟิลล์ เสื่อมสภาพ เหล็ก (Fe) - เป็นองค์ประกอบของไซโทโครม ซึ่งจ้าเป็นต่อกระบวนการหายใจ ระดับเซลล์ - เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ คลอโรฟิลล์ - ใบมีสีเหลืองระหว่างเส้นใบ เกิดที่ใบแก่อ่อน - ขาดอย่างรุนแรงใบอ่อนอาจซีด ขาวและแห้งตาย - เกิดเป็นจุดเซลล์แห้งตายบนใบ
- 28.
- 29.
- 30.
- 31.
- 32.
- 33.
- 34.
- 35. การล้าเลียงอาหารของพืช • อาหารที่พืชสร้างขึน ได้แก่น้าตาล หรือสารประกอบชนิดอื่นๆ ที่เปลี่ยนแปลงไป • อาหารจะถูกล้าเลียงไปตามเนือเยื่อโฟลเอม (phloem) เพื่อน้าไปเลียงส่วนต่างๆ ของพืชที่ก้าลังจะเจริญ เช่น บริเวณปลายยอด บริเวณปลายราก หรือเก็บสะสมไว้ บริเวณที่เก็บสะสมอาการ เช่น ราก หรือหัว เป็นต้น 35
- 36. กลไกการล้าเลียงอาหารทางโฟลเอม • จากลักษณะการล้าเลียงอาหารของโฟลเอ็ม ได้มีนักวิทยาศาสตร์หลายท่านศึกษา และอธิบายวิธีการล้าเลียงอาหารดังนี • 1. มาร์เซลโล มัลพิจิ (Marcello Malpighi) • 2. ที จี เมสัน (T.G. Mason) และ อี เจ มัสเคล (E.J. Maskel) • 3. ซิมเมอร์แมน (Zimmerman) • 4. สมมุติฐานการไหลของมวลสาร (Mass flow hypothesis) ของ อี มึนซ์ (E. Munch)
- 37. ประวัติการศึกษาการล้าเลียงอาหาร • มาร์เซลโล มัลพิจิ(Marcello Malpighi), 1686 ท้าการควั่นรอบเปลือกไม้ ของล้าต้น เมื่อพืชเจริญระยะหนึ่งพบว่าเปลือกเหนือรอยควั่นจะพองออก • ที จี เมสัน (T.G. Mason) และ อี เจ มัสเคล (E.J. Maskel), 1928 พบว่าการควั่นเปลือกของล้าต้นไม่มีผลต่อการคายน้าของพืช แต่มีผลต่อการล้าเลียง อาหาร เนื่องจากไซเล็มยังสามารถล้าเลียงน้าได้ ส่วนเปลือกของล้าต้นที่อยู่เหนือ รอยควั่นพองออก เนื่องจากมีการสะสมของน้าตาลที่ไม่สามารถล้าเลียงผ่านมายัง ด้านล่างของต้นไม้ได้
- 38. ถ้าควั่นเปลือกของล้าต้นตรงบริเวณโคน ? • อาจท้าให้ต้นไม้ตายได้เพราะไม่สามารถส่งอาหารไปเลียงราก รากจะขาดอาหาร ท้าให้รากตาย จึงไม่สามารถล้าเลียงน้าและสารอาหารไปยังส่วนต่างๆ ของพืชได้ • การควั่นต้นไม้นิยมใช้ในการตอนต้นไม้ โดยควั่นบริเวณกิ่ง แล้วขูดเนือเยื่อที่ติดกับ เนือไม้ออกให้หมด แล้วจึงน้าดินเปียกๆ หรือโคลนไปพอก ที่ท้าเช่นนีเพื่อให้กิ่งไม้ที่ อยู่เหนือรอยควั่นเป็นแหล่งสะสมอาหาร ช่วยท้าให้รากแตกออกมาได้
- 39. • ซิมเมอร์แมน (Zimmerman)ได้ท้าการทดลองโดยใช้เพลียอ่อน โดยให้เพลีย อ่อนแทงงวงเข้าไปดูดของเหลวจากโฟลเอ็มของพืช พบว่ามีของเหลวไหลมาออกทาง ก้นของเพลียอ่อน จากนันได้วางยาสลบและตัดหัวของเพลียอ่อนออก พบว่ามี ของเหลวจากโฟลเอ็มยังคงไหลออกมาตามงวงของเพลียอ่อนอยู่ เมื่อเอาของเหลวที่ ไหลออกจากงวงไปวิเคราะห์พบว่าส่วนใหญ่เป็น ซูโครส
- 40. ซูโครส (sucrose) • พืชล้าเลียงอาหารในรูปของซูโครส •พืชเก็บสะสมอาหารในรูปของแป้ง แป้ง (starch)
- 41. การศึกษาการล้าเลียงน้าตาลโดยใช้สารกัมมันตรังสี 14c • มีการศึกษาการล้าเลียงน้าตาลในพืชโดยใช้สารกัมมันตรังสีคือ 14c ที่อยู่ ในรูปของสารละลายคาร์บอนไดออกไซด์ • พืชดูดสารละลาย 14co2 เข้าทางใบ เพื่อใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง เพื่อ ดูว่าส่วนใดของพืชจะได้รับสารกัมมันตรังสี เป็นการบ่งบอกว่าน้าตาลถูกล้าเลียงไป ยังส่วนใดของพืชบ้าง แล้วให้เพลียอ่อนแทงงวงเข้าท่อโฟลเอ็มในต้าแหน่งต่างๆ กัน
- 42. • ท้าให้สามารถหาอัตราการเคลื่อนที่ของของน้าตาลในโฟลอ็มได้ พบว่าการเคลื่อนที่ ของน้าตาลในโฟลเอ็มมีความเร็วประมาณ100 เซนติเมตรต่อชั่วโมง • พบว่า การล้าเลียงน้าตาลซูโครสเกิดได้ทังสองทิศทาง (bidirection) โดยการ ล้าเลียงจากแหล่งสร้าง (Source) ไปยังแหล่งใช้ (Sink) เพราะเหตุใดการเคลื่อนที่ของน้าตาลในโฟลเอ็มจึงเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว
- 43. สมมุติฐานการไหลของมวลสาร (Mass flowhypothesis) • อี มึนซ์ (E. Munch), 1928 อธิบายการล้าเลียงอาหารในโฟลเอ็มว่าเกิดจาก ความแตกต่างของแรงดันออสโมติกของความเข้มข้นน้าตาลระหว่างใบและราก • เซลล์ใบมีความเข้มข้นของน้าตาลสูง มีการล้าเลียงไปยังเซลล์ข้างเคียง และมีการ ล้าเลียงต่อไปยังเซลล์ต่อๆ ไปจนถึงโฟลเอ็ม เกิดแรงดันให้โมเลกุลน้าตาลเคลื่อน ไปตามโฟลเอ็ม ไปยังเนือเยื่อที่มีความเข้มข้นของน้าตาลน้อยกว่า
- 44. • การล้าเลียงซูโครสจากแหล่งสร้างเข้า สู่ sieve-tubeท้าให้ความเข้มข้น ของสารละลายใน sieve tube เพิ่มขึน น้าจึงออสโมซิสเข้า sieve tube • Sieve tube มีแรงดันเต่งมากขึน ดันสารข้างในไปตามท่อ • เมื่อมาถึงแหล่งรับ แรงดันใน sieve tube ลดลง น้าจะออสโมซิสสู่เซลล์ ข้างเคียงที่แหล่งรับ • น้าเข้าสู่ไซเล็ม ซึ่งจะล้าเลียงจาก แหล่งรับไปยังแหล่งสร้างอีก
- 45. 1. พืชมีวิธีกำรล้ำเลียงน้้ำและแร่ธำตุจำกขนรำกเข้ำสู่ไซเล็มโดยวิธีใดบ้ำง จงอธิบำยพอเข้ำใจ 2. พืชมีกำรล้ำเลียงน้้ำและสำรอำหำรจำกรำกขึ้นไปยังบริเวณปลำยยอด ได้อย่ำงไร 3.สำรอำหำรควำมส้ำคัญต่อพืชอย่ำงไร Quiz กำรล้ำเลียงน้้ำและอำหำร
- 46. 4. พืชมีวิธีกำรล้ำเลียงอำหำรโดยวิธีกำรใดบ้ำง จงอธิบำยพอเข้ำใจ 5.กำรล้ำเลียงสำรใน xylem และ phloem มีทิศทำงที่แตกต่ำงกัน อย่ำงไร 6. อำหำรที่พืชสร้ำงขึ้นส่วนใหญ่มีกำรล้ำเลียงไปตำม phloem ในรูป ใด และน้ำไปเก็บสะสมตำมส่วนต่ำง ๆ ของพืชในรูปใด 7. เพรำะเหตุใดเวลำตอนกิ่งจึงต้องขูดเยื่อบำง ๆ ออก